1 / 27

系外惑星の観測 〜 地球型惑星探査を模擬した地球照の分光観測 〜

系外惑星の観測 〜 地球型惑星探査を模擬した地球照の分光観測 〜. 海老塚 昇 1 ・平松 正顕 2 ・柏木 正子 3 ・ 入沢 美沙子 3 ・小舘 香椎子 3 ・ Edwin L. Tuner 4 理化学研究所 1 ・東京大学理学部 2 ・ 日本女子大学理学部 3 ・プリンストン大学 4 地球型系外惑星探査計画ワーキンググループ http://www.cc.nao.ac.jp/jtpf/. 系外惑星の探査. ・ 1995 に最初の系外惑星 ; 51 Peg . を発見。 ・今までに 100 個以上の 木星型惑星 を発見。

niabi
Download Presentation

系外惑星の観測 〜 地球型惑星探査を模擬した地球照の分光観測 〜

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 系外惑星の観測〜地球型惑星探査を模擬した地球照の分光観測〜系外惑星の観測〜地球型惑星探査を模擬した地球照の分光観測〜 海老塚 昇1・平松 正顕2・柏木 正子3・ 入沢 美沙子3・小舘 香椎子3 ・Edwin L. Tuner 4 理化学研究所1・東京大学理学部2・ 日本女子大学理学部3 ・プリンストン大学4 地球型系外惑星探査計画ワーキンググループ http://www.cc.nao.ac.jp/jtpf/

  2. 系外惑星の探査 ・1995に最初の系外惑星; 51 Peg.を発見。 ・今までに100個以上の木星型惑星を発見。 ・地球型惑星は見つかっていない。

  3. 系外惑星の探査方法 非常に 高い感度 画素階調 ダイナミック レンジ 画像の シャープさ 解像度 直接法 間接法 多くの困難 系外惑星は、地球から遥か彼方で光り輝く、恒星のすぐ近くに位置している。 見つけることはできたとしても・・・。 ドップラー法 惑星の公転運動による恒星の速度のふらつきを高分散分光観測により測定する方法。 波長の変化は数百～数千万分の一。 トランシット法 惑星が恒星の前を通り過ぎることによる明るさの微小変化を検出する方法。

  4. 地球型系外惑星の直接検出の困難さ

  5. すばる望遠鏡による星周ダストの観測 GG Tau CIAO, coronagraph+AO, H band （1.65μm）, PSF: 0.09”（FWHM）, FOV: 10.16”×9.79”. Y. Ito, M. Tamura, N. Ebizuka, et.al, Publications of the Astronomical Society of Japan, 54, 963-967 (2002)

  6. Spizer（2003年打ち上げ） Astro-F （2006年打ち上げ予定） 現行の宇宙望遠鏡計画

  7. SPICA口径3.5 m、5〜200μm（2015?年打ち上げ目標） Herschel 口径3.5 m、50〜1000μm （2012?年打ち上げ予定） 宇宙望遠鏡の将来計画 JWST 口径6.5 m、0.6〜30μm （2014?年打ち上げ目標）

  8. 宇宙望遠鏡の検出限界

  9. 地球型系外惑星を発見するためには・・・ 次世代大型宇宙望遠鏡（直接撮像・検出） TPF (Terrestrial Planet Finder, NASA) 　　→10mクラス中間赤外線干渉計 JTPF (日本） 　　→3.5mクラス可視光一枚鏡、軸外し光学系 次世代地上超大型望遠鏡（主に分光観測） CELT:口径30m（米国） JELT:口径30m（日本） OWL: 口径100m（欧州） 究極的には・・・ 10mクラス可視光宇宙干渉計

  10. 地球型惑星が発見された場合には・・・ 地上30mクラス or宇宙10mクラス望遠鏡 • 生命の兆候 → 分光観測。 • 植物が存在する場合にはRed Edgeを指標にできる。

  11. 観測地と時間 earthshine earthshine 夕方 明け方 Japan Japan 大陸の反射光が支配的 大西洋の反射光が支配的 日本列島は最適な位置 ! 水 植物

  12. 地球照のモデルスペクトル N.J. Woolf and P.S. Smith, The spectrum of earthshine:A Pale Blue Dot Observed from the Ground, Hervard-Smithsonian Center for Astrophysics, p10

  13. 地球照の観測装置 国立天文台三鷹キャンパス 望遠鏡と分光器

  14. 分光器の光学系 Optical axis • スリット幅 ：180μm • コリメータ：f =38m • グリズム格子本数：150/mm • カメラ：f =17mm • ブレーズ波長：600nm • 観測波長：400～1000nm • pixel size (CCD)： 10μm • 波長分散： 10.5nm/pix Grism 1次スペクトル 0次スペクトル（スリット像）

  15. 月から見た地球 新月前 新月後 Oct. 2002 Nov. 2002 Dec. 2002 Jan. 2003 Feb. 2003 March. 2003 新月前 新月後 July. 2003 April. 2003 May. 2003 June. 2003 Aug. 2003 Sept. 2003 好条件

  16. 分光器の改良 After Before

  17. 瞳分割ファイバーリンク

  18. ファイバリンクと組合せた分光器

  19. スカイフレームの位置 Fmoon FOV Fmoon FOV Fsky slit slit Fearthshine Fearthshine Fsky After Before

  20. 2003年4月6日の地球照スペクトル

  21. 2003年6月5日の地球照スペクトル

  22. 2003/4/5 2003/6/5

  23. 植物の反射（散乱）スペクトル Water absorption ベンジャミン ポトス ハイビスカス Chlorophyll absorption Red Edge バラ 樫

  24. 植物の反射（散乱）スペクトル

  25. Detect! or not?

  26. まとめ • 地球型系外惑星を直接検出するためには口径10mクラス可視光宇宙干渉計が必要。 • 生命活動の指標として植物のRed edgeの検出が有望。 • 地球照は最も身近な地球型惑星全球の散乱光。 • 4〜7月が日本からユーラシア大陸の散乱光の観測好適時期。 今後の課題 • 焦点導入部分の改良。 • 大気散乱の少ない高山における観測。 • 継続的な通年観測。

  27. 口径10cmの望遠鏡でもサイエンス観測が可能。求む共同研究者！口径10cmの望遠鏡でもサイエンス観測が可能。求む共同研究者！

More Related