太陽系外惑星撮像のための新しい干渉方式の提案

提出一种用于系外行星成像的新干涉测量方法

基本信息

批准号：
10J00041
负责人：
松尾太郎
金额：
$ 1.22万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

私は、提案代表者(Principal Investigator:PI)として、すばる望遠鏡につづく次世代の大型望遠鏡において地球類似惑星の直接観測を行う装置、Second-Earth Imager for TMT(SEIT)を提案している。2011年度の目標は、SEITのサイエンス・観測方式のコンセプトを確立することであった。そこで、共同研究者らと議論を進めて、地球類似惑星の直接観測に関する技術的な目処をつけ、さらにその性能に基づいて評価した結果、100程度の近傍の低温度星の周りで地球類似惑星の直接観測ができることを示した。さらに、SEITで観測可能な帯域にある「1.27umの酸素吸収線」に着目すれば、その発見された惑星の大気分光から惑星の生命存在の有無にアプローチすることが可能であることが分かった。そこで、実現可能性について評価する為に、酸素吸収線検出のノイズである、地球大気からの酸素輝線の放射強度についてすばる望遠鏡の近赤外線分光撮像装置で取得されたデータを用いて調べた。地球大気の酸素輝線の強度は、これまでに考えられてきた、OH夜光のような「日変動ではなく」、「時間変動」であることが分かり、夜24時を過ぎれば地球大気からの酸素輝線の影響をほぼ受けず、酸素吸収線の検出が可能である事が分かった。同様に近傍星について評価すれば、100天体の周りで5時間の積分時間で酸素吸収線の検出が可能である。一方、観測方式の実証を行う為に、天文台で新たにテストベッドを作り、観測方式が正しいことを実験的に示した。これらの成果は、技術的内容とサイエンスの内容とに分けて論文を提出する予定である。以上のように、SEITの技術方式、サイエンスともにコンセプトを固める事ができた。十分に2011年度の目標を達成する事ができた。

作为主要研究者（PI），我提出了TMT（SEIT）的第二美成像仪，该设备在Subaru望远镜之后的下一代大型望远镜中直接观察类似地球的行星。 2011财年的目标是建立SEIT科学和观察方法的概念。因此，我们与合作者讨论了这个问题，并建立了关于直接观察类似地球行星的技术观点，并根据其性能进行了评估，发现可以直接观察到类似地球行星的行星围绕大约100左右的低温恒星来实现。此外，通过关注可通过SEIT观察的频带中的“ 1.27UM氧吸收线”，已经发现，可以从发现的行星的大小上接近地球上生命的存在或不存在。因此，为了评估可行性，使用斯巴鲁望远镜的近红外光谱成像设备获得的数据研究了地球大气中的氧发射线的辐射强度，即氧吸收线检测的噪声。发现地球大气中的氧发射线的强度是“时间变化”，而不是“每日波动”，例如哦，夜间光线，它已经考虑到了现在。晚上11点以后，发现氧气吸收系几乎不受地球大气中的氧发射线的影响，并且可以检测到氧气吸收系。同样，如果我们评估相邻的恒星，则可以检测到100个物体约5小时的积分时间的氧气吸收线。另一方面，为了证明观察方法，在观测站创建了一个新的测试床，并在实验上证明了观察方法是正确的。这些结果将在技术和科学内容的单独论文中提交。如上所述，我们能够巩固SEIT的技术方法和科学的概念。我们能够完全实现2011年的目标。