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天文学教室談話会(2016年度)
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第1586回 2016年4月1日(金)
Old Supernova Dust Factory Revealed at the Galactic Center with SOFIA/FORCAST
Ryan M. Lau (Cornell Univ)
Dust formation in supernova ejecta is currently the leading candidate to explain the large quantities of dust observed in the distant, early universe. However, it is unclear whether the ejecta-formed dust can survive the hot interior of the supernova remnant (SNR). In this talk, I will present infrared observations of $\sim$0.02 solar masses of warm (~100 kelvin) dust seen near the center of the ~10,000-year-old Sagittarius A East SNR at the Galactic center. Our findings indicate the detection of dust within an older SNR that is expanding into a relatively dense surrounding medium (electron density ~10^3 cm^-3) and has survived the passage of the reverse shock. The results suggest that supernovae may be the dominant dust-production mechanism in the dense environment of galaxies of the early universe.
第1587回 2016年4月5日(火)
Cosmic Dawn : Physics of the First Stars, Supernovae, and Galaxies
Ken Chen (NAOJ)
One of the paramount problems in modern cosmology is to elucidate how the first generation of luminous objects, stars, supernovae, accreting black holes, and galaxies, shaped the early universe at the end of the cosmic dark ages. According to the modern theory of cosmological structure formation, the hierarchical assembly of dark matter halos provided the gravitational potential wells that allowed gas to form stars and galaxies inside them. Modern large telescopes have pushed the detection of galaxies up to a redshift of $z \sim 10$. However, models of the first luminous objects still require considerable effort to reach the level of sophistication necessary for meaningful predictions, Due to the complexity of involved physical phenomena, this physical understanding may only come by the proper use of numerical simulations. Therefore, I have used state-of-the-art simulations on some of largest supercomputers to study these objects. In my talk, I will discuss the possible physics behind the formation of these first luminous objects by presenting the results from our simulations. I will also give possible observational signatures of the cosmic dawn that will be the prime targets for the future telescopes such as the James Webb Space Telescope (JWST).
第1588回 2016年4月12日(火)
Strong Gravitational Lensing as a Probe of Galaxy Evolution and Cosmology
Ken Wong (NAOJ)
Strong gravitational lensing is a useful probe for studying the evolution of galaxies over cosmic time, as well as the cosmological parameters of the universe. I will review a series of lensing projects that I am involved in, including: 1) using ALMA to study the innermost mass distribution of a galaxy-scale lens and constraining the mass of its supermassive black hole; 2) using lensed quasars with measured time delays to constrain the Hubble constant; and 3) studying an extremely rare double source plane lens in the Hyper Suprime Cam survey, which can provide constraints on cosmology and galaxy structure beyond those offered by typical lens systems. These diverse projects demonstrate the application of using strong lensing at various scales as a tool to answer fundamental questions about extragalactic astronomy and cosmology.
第1589回 2016年4月26日(火)
太陽内部のカオスから秩序だった磁場を生み出す機構の発見
堀田英之 (千葉大)
これまでにない高解像度の磁気流体シミュレーションをおこない太陽対流層のような回転熱対流ダイナモにおける大規模構築の新しいレジームを発見した。これまでの太陽や太陽型星を対象とした磁気流体計算によって、大規模磁場やその周期活動が再現可能になっている。しかし、最新の高解像度計算では、小スケールの磁場が支配的になり大規模磁場は弱くなるもしくは、ほとんど確認できないということが指摘されている。運動学的な状況での小スケールダイナモはスケールが小さければ小さいほど、成長率が大きいことが原因である。しかし、実際の太陽では粘性や磁気拡散がとても小さいにも関わらず、11年周期やヘールの法則など大規模な磁場の存在を示唆する観測がある。つまり太陽ダイナモを理解するためには、低粘性・拡散の状況での大規模磁場構築を理解しなければならないのだ。本研究では、低拡散のスキームを使いつつ、格子点数を増やすことでこれまでに比べて劇的に実行的な解像度をあげた。すると低解像度・中解像度ではこれまでの発見と同じ解像度をあげると大規模磁場が弱くなるという傾向を発見したが、さらなる高解像度計算では、再度、大規模磁場が増幅されることが明らかになった。小スケールダイナモが活発になるほどの高解像度では、小スケールのローレンス力が大規模磁場の構築を助けることを発見した。本機構は、大きな粘性・拡散を必要としないので実際の太陽でも起こりうる機構であると考えている。
第1590回 2016年5月2日(月) 15:30～
TW Hyaまわりの原始惑星系円盤ガス・ダストのALMA観測
野村英子 (東工大)
近年の赤外線・電波観測技術の向上により、原始惑星系円盤の観測的研究が急激に進展している。すばる望遠鏡などの高空間分解能近赤外線撮像観測により、円盤内のギャップや渦状腕構造など、惑星形成を示唆する構造が明らかになってきた。さらに、大型ミリ波サブミリ波望遠鏡ALMAによる高空間分解能・高感度観測は、円盤内の惑星形成領域のガス・ダスト分布や化学構造を明らかにすると期待される。
本講演では、我々の太陽系から最も近傍に位置するTW Hya周りの原始惑星系円盤ガス・ダストのALMA観測の結果について話しする。最近HL Tau円盤のALMA長基線観測により、円盤内のギャップ・リング構造が明らかになったが、我々は、より年とったTW Hya円盤ダストにもギャップ・リング構造が存在することを発見した。このギャップの位置は、すばる望遠鏡の近赤外線撮像観測で見つかったギャップの位置と同程度であった。ギャップが惑星により形成されたと考えると、海王星よりやや重たい質量の惑星でギャップが形成された可能性がある。一方、ダスト表面の氷の焼結が起源とすると、COとCH4の焼結領域の狭間にギャップが形成されたと解釈できる。
また我々は、13COとC18O分子輝線の観測より、COガスがスノーラインの内側でも非常に少ないことを明らかにした。ハーシェル宇宙望遠鏡によりTW Hya円盤からはHD分子輝線が観測されているが、その結果と我々の結果を比較すると、ダスト/H2ガス比は通常の分子雲と同程度であるのに対し、CO/H2ガス比は通常の分子雲に比べ、2-3桁も減少していることが明らかになった。COスノーラインの内側でもCOガスが減少している原因としては、COがダスト表面反応により、有機分子など、より大きく蒸発しにくい分子になり、ダスト表面に留まっている可能性がある。
第1591回 2016年5月10日(火)
Mosaic Tile Model to Compute Gravitational Field for Infinitely Thin Non Axisymmetric Objects and its Application to Preliminary Analysis of Gravitational Field of M74
Toshio Fukushima (NAOJ)
Using the analytical expressions of the Newtonian gravitational potential and the associated acceleration vector for an infinitely thin uniform rectangular plate, we developed a method to compute the gravitational field of a general infinitely thin object without assuming its axial symmetry when its surface mass density is known at evenly spaced rectangular grid points. We utilized the method in evaluating the gravitational field of the HI gas, dust, red stars, and blue stars components of M74 from its THINGS, 2MASS, PDSS1, and GALEX data. The non axisymmetric feature of M74 including an asymmetric spiral structure is seen from (i) the contour maps of the determined gravitational potential, (ii) the vector maps of the associated acceleration vector, and (iii) the cross section views of the gravitational field and the surface mass density along different directions. An x-mark pattern in the gravitational field is detected at the core of M74 from the analysis of its dust and red stars components. Meanwhile, along the east-west direction in the central region of the angular size of $1’$, the rotation curve derived from the radial component of the acceleration vector caused by the red stars component matches well with that observed by the VENGA project. Thus the method will be useful in studying the dynamics of particles and fluids near and inside spiral galaxies with known photometry data. Electronically available are the table of the determined gravitational fields of M74 on its galactic plane as well as the Fortran 90 programs to produce them.
第1592回 2016年5月31日(火)
TESSに向けた研究戦略
成田憲保 (天文学教室)
Keplerの後継機として2017年に打ち上げられる予定となっているNASAのトランジットサーベイ衛星TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)は、ほぼ全天の太陽系近傍にあるトランジット惑星候補を発見することを目的としたミッションである。TESSはpublic telescopeとして惑星候補カタログを世界に公開する予定であるため、世界の多くのチームがフォローアップ観測に興味を示している。このTESSのフォローアップ観測において世界の他のチームに対して優位に立つためには、公開された惑星候補の中からいち早く本物の惑星を確認することが重要となる。そこで我々は2013年から岡山188cm望遠鏡用に3色同時撮像カメラMuSCATを開発してきた。さらにTESSの打ち上げ前の完成を目指して、スペイン・カナリア諸島のTCS1.5m望遠鏡用にMuSCAT2を開発している。本談話会では、TESSの最新情報と共に、TESSに向けたこれまでの研究とこれからの研究戦略を紹介する。
第1593回 2016年6月7日(火)
初代星連星由来の連星ブラックホール重力波
衣川智弥 (東大・宇宙線研)
2015 年9月14日、アメリカの重力波観測器advanced LIGOは世界で初めて重力波(GW150914)の直接観測に成功した。日本でも重力波観測器KAGRAがテスト稼働を終え、本格的な観測に向け動き出 している。今はまさに重力波天文学の黎明期に位置している。重力波観測のメインターゲットはコンパクト連星の合体である。コンパクト連星は重力波放出によ り軌道が縮まり、いずれ合体する。重力波によるエネルギー放出は弱いため、合体までのタイムスケールは数億年から宇宙年齢以上と非常に長い。したがって、 宇宙初期にできたコンパクト連星でも現在で合体するものがあるはずである。そこで我々は宇宙最初の星である初代星に注目し、重力波源として研究を行ってき た。その結果、初代星起源の連星は典型的に約30太陽質量程度の連星ブラックホールになることを2014年に示した。一方で従来観測されてきたX線連星内 にあるブラックホール候補天体は10太陽質量程度であり、そのような重いブラックホールはほとんど存在しないだろうと思われていた。しかし、LIGOによ る重力波の初検出はまさに約30太陽質量の重い連星ブラックホールの合体によるものであった。これにより、宇宙には従来考えられていなかった重い連星ブ ラックホールが多く存在することが示唆されており、それらは宇宙初期にできたものかもしれない。
第1594回 2016年6月14日(火)
INTEGRAL legacy: cosmic gamma-ray line results
Roland Diehl (Technical Univ Munich/MPA)
Gamma-ray lines from cosmic sources arise from radioactive decay of unstable isotopes co-produced by nucleosynthesis, from energetic collisions among atomic nuclei which may excite nuclei above their ground level, and from interstellar annihilation of positrons ejected from a variety of candidate sources. Such gamma-ray lines are being measured with ESA’s INTEGRAL space mission since its launch in 2002, and complement the earlier survey of NASA’s Compton Gamma-Ray Observatory with precision spectroscopy. The current NuSTAR mission now adds observations at the low-energy end for 44Ti decay with an imaging X-ray telescope. The nuclei seen in their characteristic gamma-rays are mainly 56Ni, 57Ni, 44Ti, 26Al, and 60Fe, each from their characteristic sources; also positron annihilation has been measured and mapped throughout the Galaxy both in the 511 keV line and positronium continuum.
The 26Al isotope from hydrogen burning has 1My decay time and has now become a tool to study the ~My history of specific massive-star groups and associations in nearby regions throughout our Galaxy. 60Fe is co-produced by the sources of 26Al, and its intensity reflects s process neutron capture conditions within the complex shell structure of massive stars. Both those isotopes also have been inferred to have existed in the early solar system, and, moreover, 60Fe has been found in oceancrust samples. Those radio-isotopes are telling a nucleosynthesis story on scales of the Galaxy as well as in specific times where we have the opportunity of measurements.
56Ni and 44Ti gamma-ray lines have been used to constrain supernova explosion mechanisms: For the type Ia supernova SN2014J the surprising gamma-ray line signature points to a non-spherical explosion, from 56Co decay lines, following a primary ignition of the white dwarf surface region, revealed by early 56Ni decay lines. Cas A and SN1987A are the two supernovae seen in 44Ti gamma-ray lines, and the radioactivity gamma rays provide independent clues on how core-collapse and explosion might have happened.
Positron annihilation gamma rays show emission throughout the Galaxy, but the central bulge region seems surprisingly bright. The positron sources are under debate and a variety of candidates exist, from supernovae through pulsars to accreting binaries, and even dark matter may contribute. Recent flaring of an accreting black hole binary was strong enough to reveal a positron annihilation signal, thus seems also a likely candidate source class.
In this talk we will discuss the interplay of such cosmic observations with astrophysical models and nuclear reaction data, in the field of nuclear astrophysics.
第1595回 2016年6月28日(火)
Tracing the journey of the Sun and the solar siblings through the Milky Way
Carmen Martinez Barbosa (Leiden Observatory)
The products of radioactive elements found in the meteorite fossil record and the high eccentricities of objects located in the outer regions of the Solar System, suggest that the Sun was born in an open cluster 4.6 Gyr ago. Such an open cluster however, was quickly destroyed by the intense gravitational field of the Galaxy. As a consequence, the stars that were born together with the Sun, the so-called solar siblings, might be currently dispersed all over the Galactic disk. In this talk I will explain how open cluster simulations can help us in predicting the current phase-space coordinates of the solar siblings. These simulations include the gravitational forces within the cluster, the effects of stellar evolution on the cluster population and the gravitational force due to the Milky Way. The result of these simulations will serve as a guide to search for solar siblings in future surveys such as the Gaia mission and GALAH. The identification of solar siblings is of crucial importance to understand the environment where the Solar system was formed and the place in the Galaxy where the Sun was born.
第1596回 2016年7月5日(火)
天の川銀河に付随する拡散X線放射
山内茂雄（奈良女子大）
天の川銀河には、個々の天体に分離することができない拡がったX線放射（銀河面X線放射、Galactic Diffuse X-ray Emission: 以下GDXEと略す）が存在することがわかっているが、発見以来、30年以上が経過した現在においても、その起源は未解決となっている。この成分が真に広がったプラズマ放射であるとすると、そのプラズマの全熱エネルギーは超新星1–10万個分にも相当する巨大なものとなる上、数千万度の温度のガスは銀河の重力では束縛できないため、エネルギー供給、あるいはプラズマ維持のメカニズムが問題となる。一方、検出限界以下の点源の集合であるとすると、既知の天体の中に類似のスペクトルを持つものはなく、GDXEを担う具体的な天体は何かという問題がある。近年、Chandra衛星によって行われた銀河中心の南、約1.4度の領域の長時間観測により、80\%以上が点源に分解できたという結果(Revnivtsev et al. 2009, Nature, 458,1142)に基づき、GDXEが白色矮星連星系や星のコロナ等、暗い星々の集合である可能性が強く指摘されるようになった。
GDXEのスペクトルには低電離鉄(6.4 keV)、ヘリウム様鉄イオン(6.7 keV)、水素様鉄イオン(6.97 keV)からの強い輝線が見られる。これまでの観測では、エネルギー分解能と感度の問題から3本の鉄輝線を分離できなかったため、高温ガス起源の輝線と低電離鉄からの輝線という異なる起源の輝線を区別していなかった。また、銀河中心、銀河バルジ、銀河円盤領域のそれぞれに存在する拡散X線放射を、すべて同様のものとして起源を議論していた。すざく衛星に搭載されたXISは、3本の輝線を分離検出する十分なエネルギー分解能と鉄輝線バンドで最高の感度を持つ。私たちは、すざく衛星で観測した銀河面領域のデータを解析し、3本の輝線のそれぞれの等価幅と空間分布を広範囲にわたって調査した。また、3本の鉄輝線の特徴を点源起源の候補と考えられている白色矮星連星系や小質量星のものとの比較も行った。空間分布と輝線の特徴から、GDXEのすべてを既知の点源の集合として説明するのは難しいという結論を得た。
本発表では、すざく衛星を用いたGDXEの観測結果に基づき、GDXE研究の現状について紹介したい。
第1597回 2016年7月14日(木)
Astroseismology with BRITE nano-satellites
Aleksander Schwarzenberg-Czerny (Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Poland)
While bright stars are crucial for chemical evolution of the Universe and their structure and evolution are qualitatively understood, quantitative estimates suffer from poor description of convection and chemical mixing in their interiors. Hence opportunity for astroseismic studies based on detection of possibly weakest pulsation modes. On one hand due to atmosphere, satellites are needed for ultimate precision. On the other hand, visible blue and red giants provide enough light for small telescopes. Hence idea for BRITE constellation of nano-satellites. After description of technical, software and science requirements follows brief description of first science results from BRITE project.
第1598回 2016年7月19日(火)
Astrochemistry in low metallicity environments
下西隆 (東北大)
過去の宇宙における物質の化学的進化を探るためには、低金属量環境下での星間化学の特徴を理解する必要がある。近年、天の川銀河の近傍に位置する低金属量銀河「マゼラン雲」に対する赤外線及び電波観測の進展により、低金属量環境下に存在する星間物質の化学的性質が明らかになりつつある。本講演では、まずAKARI, Spitzer, VLTといった赤外線望遠鏡による分光観測の結果に基づき、マゼラン雲内の原始星周囲に存在する氷及びダストの化学的性質を示す。次に、Mopra, ASTE, ALMAなどの電波望遠鏡によるマゼラン雲内の分子雲及びホットコアの観測結果に基づき、これらの天体に付随する高密度分子ガスの化学的性質を示す。これらの観測結果はいずれも、太陽近傍とは異なる金属量環境下における星間・星周物質の化学的性質の違いを示しており、特に低温・高密度の分子雲内で進むダスト表面反応による分子生成は、低金属量銀河の星間化学を特徴付ける上で重要な鍵となることを示唆している。本講演では、系外銀河のアストロケミストリーに関する最新の観測結果、及び関連する理論的研究に基づき、固相・気相の両面から、低金属量銀河における星間分子化学の特徴を議論する。
第1599回 2016年7月26日(火)
高赤方偏移銀河の遠赤外線酸素輝線の観測
田村陽一 (東大・天文センター)
遠赤外線の微細構造線は、遠方銀河を探査し、それらがもつ星間物質の物理的性質や元素組成を明らかにするうえで重要である。なかでも、近年のあかりや Herschel による遠赤外線領域の分光学的開拓によって、近傍宇宙の H II 領域や矮小銀河にきわめて強い [O III] 88um 輝線が見出されたことは特筆に値する。一方、遠方銀河での [O III] 88um 輝線の観測は、ほとんど行われてこなかった。そこで、我々はアルマ望遠鏡をもちいて z = 7.2 のライマンアルファ輝線銀河の観測を行い、[O III] 88um 輝線を検出した。[O III] 輝線やダスト連続波も考慮した SED 解析によって、金属量が 1/10 Z_Sun 程度の星形成が活発な (～300 M_Sun/yr) 若い (＜ 30 Myr) 銀河であることがわかった。また、[O III] 88um / [C II] 158um 輝線比がきわめて高く、この銀河がもつ星間物質の多くが電離状態にあることが示唆される。談話会では、宇宙再電離の文脈でのこの銀河の位置付けや、今後の展望についてもお話ししたい。また時間が許せば、オランダ・デルフト工科大学や東大天文センターが中心となり開発を進めている超広帯域サブミリ波分光器 DESHIMA を紹介し、サブミリ波望遠鏡 ASTE への搭載計画、および DESHIMA を用いた [O III] 88um 輝線探査についてお話しする。
第1600回 2016年8月25日(火)
Kozai-Lidov mechanism in high mass X-ray binaries
Itumeleng Monageng (South African Astronomical Observatory)
Gamma-ray binaries are rare and intriguing members of the high mass X-ray binary population which exhibit emission across the entire electromagnetic spectrum (i.e. from radio to very high energy gamma-rays), which is typically modulated on the orbital period. These systems comprise a massive star and a compact object of unknown nature in an eccentric orbit. To date, only five of these systems have been confirmed: PSR B1259-63, HESS J0632+057, LS 5039, 1FGL J1018.6-5856 and LS I +61 303. In this talk I will present optical spectroscopic results of high mass X-ray binaries to show the Be disc variability and how that is used to study observational signatures of the Kozai-Lidov mechanism in these systems.
第1601回 2016年9月21日(水)
相対論的輻射磁気流体シミュレーションで探るブラックホール降着円盤の活動性
高橋博之さん (国立天文台)
巨大ブラックホール形成過程の一つにガス降着がある。太陽質量程度のブラックホールが巨大ブラックホールまで宇宙年齢以内に成長するためには、臨界降着を超えた超臨界降着が必要である。近年のX線観測の進展により超高光度X線源と呼ばれる天体現象の内、幾つかの天体で臨界降着を超えて大量のガスがブラックホールへと落ちている可能性が解ってきた。これらは超高光度X線源(ULX)と呼ばれ、今まさに成長中であるブラックホールである事を示している。このような超臨界降着状態にあるブラックホールは膨大な重力エネルギーを解放するため、強力なジェットを形成すると考えられるが、その加速起源については磁気的加速と輻射による加速の２つの可能性がある。竹内ら(’11)は非相対論的輻射磁気流体計算により、ジェットにおいて輻射による加速が働くことを示した。しかしこの計算では相対論効果を無視していたため、ジェットの終端速度が定量的に示すことが出来ないこと、輻射抵抗の効果が取り入れられないこと、という問題があった。そこで我々はこれらの効果を含めた特殊相対論的輻射磁気流体計算を行うことににより、終端速度が0.2-0.3c程度になること、そしてこの終端速度は輻射抵抗によって決まることを示した。
次に我々はULXのスペクトルに注目し、観測される硬X線源の起源を調べるためにこれまでのコードをアップデートし、一般相対論的輻射磁気流体計算を行った。その結果、ブラックホール近傍の降着円盤(r<10-20 rg)において輻射とガスは熱平衡にならず、高温ガス雲が形成されることがわかった。これはガスの降着時間が冷却時間に比べて短くなるため、粘性によって加熱されたガスがそのままブラックホールへと降着するためである。さらに我々はパラメータサーベイを行い、この高温ガス雲ができる領域のサイズやガス温度は円盤の磁場形状やブラックホールスピンに依存することがわかった。このような高温ガス雲の存在は円盤からのX線を硬X線へとコンプトン散乱によって叩き上げる役割を果たしていると考えられる。
講演ではジェットの加速機構、そしてブラックホール近傍に形成される高温ガス雲の物理について紹介する。また降着円盤研究における輻射場の近似的扱いと、より現実的な計算に向けた今後の課題について議論する。
第1602回 2016年9月27日(火)
Black holes: Einstein’s gravity and rocket science!
Chris Done (Durham University)
I will review how black holes went from a speculative extension of Einstein’s gravity to a mainstream observational science via the development of rockets and X-ray astronomy at the start of the space age. I will show how we now use the X-rays from accreting black holes in our own galaxy to test General Relativity in the strong field limit, with observational evidence for the event horizon, last stable circular orbit and, most recently, Lense-Thirring precession as the origin of the strong, low frequency quasi-periodic oscillations seen in these systems. Not only does this solve the 25 year mystery of the nature of these signals, it also addresses more recent controversies over the nature and geometry of the accretion flow in this state.
第1603回 2016年10月4日(火)
Massive Stars in the Solar Neighbourhood
Norbert Przybilla (Insbruck University)
Improved observational data, upgraded models and a novel analysis methodology facilitated us to study OB stars at unprecedented accuracy and precision. The investigation of a sample of single massive stars in the extended solar neighbourhood has shown that this region in the Milky Way is chemically highly homogeneous at present day, with wide-ranging implications for the efficiency of mixing processes in the interstellar medium, and for our understanding of the composition of interstellar dust. A comparison of these cosmic abundances with the solar elemental composition allows even new constraints on the origin of the solar system to be derived.
第1604回 2016年10月11日(火)
The Atomic-to-Molecular (HI-to-H2) Transition in Galaxy Star-Forming Regions
Amiel Sternberg (Tel Aviv University)
The atomic-to-molecular (HI-to-H2) phase transition is of fundamental importance for regulating star-formation in galaxies. I will describe new analytic theory for interstellar HI-to-H2 transitions, based on fundamental physical principles. I will discuss my general-purpose formula for the total HI mass surface densities produced by photodissociation in optically thick media, valid for beamed or isotropic radiation, gradual to sharp transitions, and for arbitrary metallicity. The general theory may be broadly applied for interpreting observations of atomic and molecular gas in individual Galactic sources, for setting star-formation thresholds, for understanding global galaxy properties on large scales, and may also be incorporated into hydrodynamics simulations.
第1605回 2016年10月18日(火)
重力波天体からの電磁波放射
田中雅臣 (国立天文台)
2015年、史上初めて重力波が直接検出され、「重力波天文学」が幕を開けました。また、重力波天体を電磁波で探査する観測も精力的に行われ、天体からのあらゆるシグナルを駆使する「マルチメッセンジャー天文学」が始まったとも言えます。今後は、連星中性子星合体からの重力波も検出されることが期待されています。連星中性子星合体はr-process元素の起源としても注目されており、マルチメッセンジャー観測によって重元素の起源を明らかにすることができるかもしれません。本談話会では、連星中性子星合体から期待される電磁波放射の理論的研究と、それを捉えるための観測的研究について紹介します。
第1606回 2016年10月25日(火)
機械学習の手法を用いた突発天体の選出
森井幹雄 (統計数理研)
近年、すばる望遠鏡/Hyper Suprime-CamやTomo-e Gozenなど可視光望遠鏡を用いた大規模サーベイにより、大量の観測データが得られるようになってきた。しかしながら、データ量が多すぎて、従来の解析手法だけでは手に負えない状況となっている。我々は、機械学習を用いることで効率的に超新星など突発天体を選出する手法を開発した。天体形状の特徴量を用いた方法と、動画からスパース性を用いて抽出する方法を紹介する。
第1607回 2016年11月1日(火)
Evolution of Protoplanetary Discs with Magnetically Driven Disc Winds
磁気駆動円盤風を考慮した原始惑星系円盤の進化
Suzuki Takeru ‘UTokyo, Graduate School of Arts and Sciences)
鈴木 建 (東大・総合文化研究科)
The evolution of protoplanetary discs (PPDs), which are the birth place of plants, is still poorly understood; one of the unknowns is the dispersal mechanism of PPDs. It is generally considered that the gas component of a PPD is dispersed by the combination of viscous accretion to the central star and photoevaporation. We proposed that vertical outflows driven by the magneto turbulence in PPDs are a viable mechanism that disperses the gas component of the PPDs. Because the mass flux of the disc winds is inversely proportional to the local Keplerian time, the gas component of a PPD is cleared in an inside-out manner. As a result, the radial profile of the surface density is positive, which is opposites to the radial profile expected from standard accretion models. Such a positive slope strongly affects planet formation because it inhibits the inward drift or even causes the outward drift of pebble- to boulder-sized solid bodies, and it also slows down or even reversed the inward migration of protoplanets.
第1608回 2016年11月8日(火)
Herschel and ALMA findings of supernovae-dust, molecules and nuclear synthesis
Mikako Matsuura (Cardiff University)
Supernovae (SNe) play a crucial role in the chemical evolution of galaxies by enriching their interstellar media (ISM) with heavy elements and dust.
The formation of dust in core-collapse supernovae (SNe) is one of the unresolved issues in the chemical and physical evolution of supernovae. I will present Herschel Space Observatory’s discovery of a large dust reservoir in SN 1987A, Cassiopeia A and the Crab Nebula. The estimated dust mass is 0.1-1 solar masses, which are typically 1000 times higher than previously thought. A significant fraction of the elements synthesized by the supernova can condense into dust grains. That suggests that SNe can be important source of dust in ISM of galaxies.
With ALMA, we discovered CO, SiO, HCO+ and SO lines in SN 1987A. The observations can probe insight of molecular chemistry, leading dust formation in SNe. In millimetre wavelength, isotopologue lines appear at separated wavelengths, enabling constraining isotope ratios of 28Si/29Si and 28Si/30Si. ALMA can provide crucial limit on nuclear synthesis in high mass stars and supernovae.
第1609回 2016年11月15日(火)
Star formation, gas, and ISM conditions of high-z starbursts with ALMA
John Silverman (Kavli IPMU)
It is currently unclear whether galaxies with the highest rates of star formation, at the peak cosmic epoch of stellar growth, convert gas into stars in a mode dissimilar to more typical star-forming galaxies. Such outliers may simply be gas rich or have a higher efficiency of converting gas to stars possibly similar to local ULIRGs and maybe even driven by major mergers of massive galaxies. I will discuss spectroscopic observations with ALMA and IRAM/PdBI of 13 such cases to detect the molecular CO emission line, a tracer of the total gas content. Our sample is based on a large near-infrared spectroscopic survey of star-forming galaxies at z 〜 1.6 in COSMOS using Subaru/FMOS. SFRs are measured using multiple indicators (UV, far-IR and Halpha). The NIR spectra further enable us to characterize the chemical enrichment, ionization state and dust content of the interstellar medium (ISM). I will discuss further efforts to use ALMA for studying the ISM of high redshift galaxies at higher resolution.
第1610回 2016年11月22日(火)
Highlights from Scientific Projects and Opportunities Encountered Thanks to U-Tokyo
Kyle Mede (Department of Astronomy)
This past 5+ years at U-Tokyo has been exciting and rewarding. As a final farewell , I shall give a compact version of my PhD dissertation defense and review some of the other interesting scientific projects in the field of exoplanetary studies, and the travels encountered along the way. Thus, this will not be a strictly scientific talk, and rather a more encompassing summary of my time at U-Tokyo and future plans. I will do my best to make it entertaining and intellectual, while avoiding it become a boring slide show. Hope to see you there!
第1611回 2016年12月6日(火)
Small-scale magnetic fields in galactic dynamo
Dmitry Sokoloff (Moscow State University and IZMIRAN)
Large-scale magnetic field of spiral galaxies are believed to be excited by galactic dynamo driven by joint action of differential rotation and mirror-asymmetric interstellar turbulence. This mechanism produces large-scale magnetic field however it produces a small-scale magnetic field as well. In addition, a specific kind of dynamo which can work even in a mirror symmetric turbulence can contribute in small-scale magnetic field production. Analysis of observational data confirm that spiral galaxies contain small-scale magnetic field together with large-scale one. A dynamo model which involves small-scale magnetic field generation is considered. This model demonstrated development of magnetic arms known from observations in several galaxies, say, in NGC6946.
第1612回 2016年12月13日(水)
論文英語ことはじめ — 分かる。伝わる。訴える。
坂野正明 (Wise Babel Ltd.)
論文の執筆は、母国語であっても難儀なもの、まして外国語の英語だとなおさらです。日常英会話とは異なる正式な書き言葉ゆえの注意点も少なくありません。しかし、言語によらない本質的な部分をしっかり押さえることで、英語論文もずいぶんと書きやすくなるものです。本講演では、論文執筆における構造的課題を浮き彫りにすることからはじめて、すっきりとした論文英語を書く道筋をまとめます。その際、日本語話者による典型的誤りの数々の例をもとに、実戦的な注意点に特に留意します。第一の対象は学術論文執筆の経験がまだ浅い人です。とはいえ、経験の多寡によらず、得るものが少なくないことでしょう。英国在住15年、天文学の元研究者として自身60本を超える査読論文を発表し、現在英文校閲と翻訳とを専業とする講演者によるセミナーです。
第1613回 2016年12月20日(火)
天文学はリーダー教育に役立つか？
高梨直紘 (東京大学)
東京大学エグゼクティブ・マネジメント・プログラム（東大EMP）は、2008年に始まった東大初の本格的な社会人向けのスクールである。課題設定・形成能力の醸成を目標に、主に40代の将来組織の幹部となることが期待される受講生らを対象に、東大のさまざまな知的資源を活用した教育プログラムを提供している。このプログラムには幅広い学問分野が取り込まれているが、天文学も当然その中に組み込まれている。リーダー教育のどのような文脈で天文学が活用されているのか、プログラムの全体像とともにあわせて紹介したい。また、このプログラムは天文学にとってユニークな社会との相互理解の場のひとつでもある。このような場をどのように活用していくことが望ましいのか、天文学と社会の関係をどうデザインするかという視点から論じてみたい。
第1614回 2017年1月24日(火)
系外から見た地球と金星
亀田真吾 (立教大)
地球と金星の直径はほぼ等しく、トランジット観測で見分けることは難しい。一方、我々は地球と金星の環境が大きく異なることを知っている。地球程度の大きさの惑星が検出されるようになり、次はこれらを見分けることが求められる。本講演では、惑星から遠方に広がる外圏大気にの観測結果の紹介を行い、現在ロシア1.7m紫外望遠鏡に搭載提案中の、低温度星周りの地球型惑星の外圏大気検出に向けた観測装置とその計画について紹介する。
第1615回 2017年2月21日(火)
二重白色矮星連星の合体とIa型超新星
佐藤裕史 (天文学専攻蜂巣研D3)
Ia型超新星は、宇宙の標準光源として、また鉄族元素の主要な供給源として天文学的に重要な研究対象であるが、その親星については、未だ明らかにされていない点がある。二重白色矮星連星の合体(Double degenerate モデル)は、Ia型超新星の親星候補の１つと考えられているが、過去の理論的な研究により疑義が呈されていた。しかし、最近の流体シミュレーションによって、白色矮星連星の合体がIa型超新星に至る理論的な可能性が示された。我々は、様々な質量の炭素酸素白色矮星連星の合体を３次元SPHシミュレーションによって計算し、白色矮星の質量によって合体がどのような帰結を迎えるか、また、Ia型超新星に至りうる質量範囲を調べた。本発表では、計算の結果得られた質量範囲を示すと共に、最近発見されたIa型超新星の親星候補として有力な白色矮星連星の合体について議論する。
セミナー情報(本郷)
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