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多重小惑星の発見

多重小惑星の発見. 佐藤 勲 、浜野和 弘巳. 小惑星 (243) イダの衛星ダクティルの発見. 1993 年、探査機ガリレオが発見。 2 個めの直接探査で初の小惑星の衛星の発見。 本体サイズ 59.8x25.4x18.6 km に対し、 1.6x1.2km の大きさで約 90km の距離を回っているが、軌道は確定していない。. 小惑星イダ、アイーダ、エイダ. (243)Ida= イダ ( ギリシャ神話 ) (861)Aida= アイーダ ( オペラの曲名 ) (523)Ada= エイダ ( アメリカ人女性名 ). 連星小惑星発見の意義.

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多重小惑星の発見

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Presentation Transcript

  1. 多重小惑星の発見 佐藤 勲 、浜野和 弘巳

  2. 小惑星(243)イダの衛星ダクティルの発見 • 1993年、探査機ガリレオが発見。2個めの直接探査で初の小惑星の衛星の発見。 • 本体サイズ 59.8x25.4x18.6kmに対し、1.6x1.2km の大きさで約90kmの距離を回っているが、軌道は確定していない。

  3. 小惑星イダ、アイーダ、エイダ • (243)Ida=イダ (ギリシャ神話) • (861)Aida=アイーダ (オペラの曲名) • (523)Ada=エイダ (アメリカ人女性名)

  4. 連星小惑星発見の意義 • 衛星の軌道長半径と公転周期がわかると、ケプラーの第3法則により、連星系の質量がわかる。 • 相互食の観測等から本体と衛星の大きさがわかると、両星の密度がわかる。 • スペクトル観測から表面の組成がわかると、内部組成が推定できる。 • 連星系の形成のシナリオが推定できる。 • 太陽系の誕生のシナリオが推定できる。

  5. これまでに発見された4重小惑星 • （134340)冥王星 1978年 カロン 2005年 ニックス 2005年 ヒドラ

  6. これまでに発見された3重小惑星 • (45)ウージェニア 1998年 プティプランス 2004年 S/2004(45)1 • (87)シルビア 2001年 ロムルス 2001年 レムス • (3749)ベーラム 2002年 S/2002(3749)1 2008年 S/2008(3749)1 • (136108)2003EL61 (EKBO) 2005年 S/2005(136108)1 2005年 S/2005(136108)2 • (153691)2001SN263 (NEO) レーダー観測

  7. A Second moonlet around 87 Sylvia First observation (Aug. 9 2004) (seeing<1”) 0.25” S/2001 (87)1 ? 87 Sylvia primary • AO system correction varies with: • seeing quality and airmass • brightness and design of AO • VLT-NACO provides full correction up to mv<13.5 if ext. seeing better than 0.8” • reduction of halo intensity, so better sensitivity undetected HST brightness difference (Storrs et al. 1999) S/2004 (87)1 S/2001 (87)1 Detected 12 detections over 28 frames

  8. Orbits of the moonlets Orbits are analyzed separately Near mean-motion resonance 3  PRomulus ~ 8  PRemus • S/2001 (87)1 - Romulus • D=18 ±4 km • a = 1356 ± 5 km = 1/50 x Rhill • P = 3.6496 ± 0.0007 days • i = 1.7 ± 1.0 ~ 2 • e = 0.01 ±0.01 ~ 0 • Very weak precession • S/2004 (87)1 - Remus • D= 7 ± 2 km • a = 706 ± 5 km = 1/100 x Rhill • P = 1.3788 ± 0.0007 days • i = 2.0 ± 1.0 ~ 2 • e = 0.016 ±0.011 ~ 0 • Strong precession! J2~0.18 RESOLVED!! Validation of our model: the mass of the system is determined by the outer moonlet. The precession (J2) MUST be introduced in the Keplerian solution of the inner moonlet to obtain a consistent solution.

  9. これまでに発見された2重小惑星 • (22)カリオペ 2001年 リヌス • (243)イダ 1993年 ダクティル • (617)パトロクルス (トロヤ群) 2001年 メノエティウス • (42355)ティフォン (EKBO) 2006年 エキドナ • (58534)ロゴス　(EKBO) 2001年　ゾエ • (65489)ケト 2006年　ポルキス • (66652)ボラシシ　(EKBO) 2003年 パブー • (88611)テハロンヒワナコ (EKBO) 2001年　サウィスケラ • (136199)エリス (EKBO) 2005年 ディスノミア 　他、100個余りに衛星が発見されている。

  10. 掩蔽観測によるカリオペの衛星リヌスの検出

  11. (22)カリオペの立体形状モデル

  12. (90)アンティオーペの衛星の検出 • 2008年1月2日に関東地方で掩蔽観測に成功。

  13. Orbits of Binary AsteroidsA sample of our data • Collected mostly with the VLT-8m and its Adaptive Optics (AO) (NACO) in 2004 and 2006 (~70h in service observing) • Additional observations (~12h) at Gemini North AO in 2005-2006

  14. 日本人による多重小惑星の発見(1) • (3220)村山 2004年、土川啓氏が測光観測から相互食によると思われる光度曲線の落ち込みを検出。

  15. 日本人による多重小惑星の発見(2) • (324)バンベルガ 2007年、浜野和弘巳氏が測光観測から相互食によると思われる光度曲線の落ち込みを検出。自転周期1.22625日、衛星の公転周期x日。

  16. 日本人による多重小惑星の発見(3) • (624)ヘクトル(トロヤ群L4) 2008年1月24日に起こった恒星の掩蔽で、上原貞治氏が2回の減光を観測。既に知られていた衛星の他に本体がさらに2重である可能性が高い。

  17. 624 Hektor - a Complex Asteroidal Multiple System Observations taken in July 2006 resolved Not resolved Bilobated shape of the primary Moonlet at 0.36” (1150 km), with m=6 (15 km) - First multiple L4-Trojan - First moonlet companion in the Trojan population - First complex system in the Trojan population

  18. Bulk Density of 624 Hektor • Using Roche Ellipsoid Assumption • (for primary) • From lightcurve: P = 6.921 h • From AO image: • Apparent separation ~ 160 km (~50 mas) • Mass ratio ~1 • In agreement with lightcurves published since 1968! • Using the moonlet orbit • Only three positions (July 16, Aug 3) • Assuming a circular and equatorial orbit (e = 0, i = 0) • System is seen nearly pole-on • Prevolution = 3.61  0.09 days • a = 1178  4 km ~ 1/100 x RHill • Mass = 9.94E18 kg • (by Roche) = by moonlet ~ 2.2 g/cm3 (a,b,c) = (80, 55, 50 km) Dapp~ DIRAS Weak shear strength (rubble pile internal structure?)

  19. 日本人による多重小惑星の発見(4) • 2008年に浜野和弘巳氏が測光観測から相互食と思われる光度曲線の落ち込みを発見。自転周期7.44時間、衛星の公転周期3.007または6.014日。Zappala et al. (1989)の結果と一致。

  20. Pravecの解析結果 • David Higgins, Lick, Simeis,Itajubaの観測から自転周期11.94または23.93時間という結果を出した。

  21. 小惑星の衛星の発見は天体発見賞か? • 天体発見賞に関する細則 第1条、本会は新天体の発見が天文学の発展に寄与するところが大きいとの認識にたって、これらの活動を奨励するために天体発見賞、天体発見功労賞を設ける。 第2条、新天体は原則として、新星、超新星、彗星とする。 第3条、天体発見賞は新天体を最初に発見し、速やかに通報した日本在住者に贈る。　

  22. 小惑星の衛星の発見は天文功労賞か? • 天文功労賞内規 第1条、本会は、継続的な観測、予報外の天文現象の検出とその速やかな通報をはじめとする天体観測活動等が、新天体の発見と並んで天文学の進歩および普及に大きく寄与しているとの認識に基づき、これらの活動を賞賛し奨励するために日本天文学会天文功労賞を設ける。 第2条、本賞は、天文学研究を主たる業務としない個人および団体をその対象とする。 第3条、本賞の授与は、長期に亘る功績に対しては原則として1年に1件以内とし、短期的な功績に対しては件数の制限を設けない。

  23. まとめ • 探査機、レーダー観測、AO観測、測光観測などにより、既に100個以上の小惑星に衛星が発見されている。 • 恒星の掩蔽観測から衛星が検出された。 • 日本人も既に4個の小惑星について衛星の存在の証拠を発見している。将来の天文功労賞?

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