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。

作为首席研究员（PI），我提议推出用于 TMT 的第二地球成像仪（SEIT），这是一种利用斯巴鲁望远镜之后的下一代大型望远镜直接观测类地行星的仪器。 2011年的目标是建立SEIT科学/观察方法的概念。因此，通过与我的同事讨论以及直接观测类地行星的技术前景，并根据其性能进行评估，我们发现在附近的100颗低温恒星周围检测到了类地行星。结果表明，可以直接观察到此外，通过关注SEIT可观测波段中的“1.27微米氧吸收线”，发现可以从发现行星的大气光谱来接近发现行星上是否存在生命。。因此，为了评估可行性，我们利用斯巴鲁望远镜的近红外光谱成像仪获取的数据，研究了来自地球大气层的氧发射线的辐射强度，即氧吸收线检测中的噪声。事实证明，地球大气中氧气发射线的强度并不像人们想象的那样像 OH 夜间光那样呈日变化，而是每小时变化。人们发现，可以检测到氧气吸收线，几乎不受发射线的影响。。如果我们以同样的方式评估附近的恒星，我们可以在 5 小时的积分时间内检测到 100 个物体周围的氧吸收线。同时，为了验证观测方法，在观测站搭建了新的试验台，并通过实验证明了观测方法的正确性。这些结果将以分为技术和科学内容的论文形式提交。如上所述，我们能够巩固SEIT的技术方法和科学的概念。我们能够全面实现 2011 年的目标。