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Press Release プレスリリース

地球とは異なる光環境における光合成

自然科学研究機構アストロバイオロジーセンターの滝澤謙二特任准教授・日下部展彦博士、基礎生物学研究所の皆川純教授、東京大学の成田憲保助教・田村元秀教授からなる共同研究チームは、赤色矮星まわりの生命居住可能惑星の光環境を想定した場合、レッドエッジが現れる波長はどこになるのかを光合成機構の観点から理論的に検討しました。その結果、赤色矮星まわりであっても水中で発生・進化して最初に上陸する光合成生物は、赤外線が水で吸収されるため地球と同じように光合成に可視光を利用し、その結果、従来の予想とは異なり、地球の植生と同じ位置にレッドエッジが現れる可能性が高いことを初めて提唱しました。本研究は、将来の系外惑星における生命探査観測において鍵となるバイオマーカーと波長を示す重要な指針を与えるものと考えられます。
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史上最も熱い惑星を発見

東京大学大学院理学系研究科天文学専攻の成田憲保助教と国立天文台岡山天体物理観測所の福井暁彦特任専門員らの参加する国際研究チームKELTは、岡山天体物理観測所188cm望遠鏡の多色同時撮像装置MuSCATなどによる観測から、昼面の温度が摂氏4,300度にも達する観測史上最も高温の太陽系外惑星を発見しました。
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灼熱の海王星型惑星 K2-105b を発見

東京大学助教の成田憲保らの参加するアストロバイオロジーセンター、国立天文台などの国際研究チームは、NASAが打ち上げたケプラー衛星の観測データと、国立天文台ハワイ観測所のすばる望遠鏡および岡山天体物理観測所の188cm望遠鏡による地上連携観測から、およそ700光年先にある太陽のような恒星のまわりに、公転周期がたった8.3日ほどしかない灼熱の海王星型惑星(ホットネプチューン)の存在を発見しました。
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生命がいるかもしれない惑星の”影”の観測に成功

国立天文台、東京大学、アストロバイオロジーセンターを中心とする研究グループは、国立天文台・岡山天体物理観測所の188cm望遠鏡と最新の観測装置MuSCAT(マスカット)を利用して、生命がいるかもしれない太陽系外惑星「K2-3d」のトランジット現象(惑星が主星の手前を通過する現象、言わば惑星の”影”)を地上の望遠鏡で初めて捉える事に成功しました。地球に近い大きさと温度環境をもつこの惑星では、次世代の大型望遠鏡(TMTなど)を利用してトランジット現象を精密に観測することで、将来的に、惑星の大気中に生命由来の分子(酸素など)を探ることが出来ると期待されています。しかし、これまでの宇宙望遠鏡による観測だけでは、惑星の軌道周期が精度良く求まらず、将来起こるトランジットの時刻を正確に予測することが出来ませんでした。研究チームは今回の観測により、惑星の軌道周期を誤差約18秒という高い精度で測定し、将来のトランジットの予測時刻の精度を大幅に高めることに成功しました。これにより、次世代の大型望遠鏡を用いてこの惑星の大気を調査出来る見通しが高まりました。今回の研究成果により、将来の地球外生命探索に繋がる重要な足がかりが得られたと言えます。 この研究成果は米国天文学専門誌「アストロノミカル・ジャーナル」に2016年11月21日付で掲載されました。 タイトル: Ground-based Transit Observation of the Habitable-zone Super-Earth K2-3d 著者: 福井暁彦(国立天文台)、John Livingston(東京大学)、成田憲保(東京大学/アストロバイオロジーセンター)、平野照幸(東京工業大学)、鬼塚昌宏(総合研究大学院大学)、笠嗣瑠(総合研究大学院大学)、日下部展彦(アストロバイオロジーセンター) 論文へのリンク: AJ版:http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/152/6/171 arXiv(プレプリント)版:https://arxiv.org/abs/1610.01333
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星をふらつかせる未知の天体は惑星?恒星?

総合研究大学院大学の大学院生を中心とする国際研究チームが、すばる望遠鏡を用いて、太陽より重い「中質量星」に分類される恒星のまわりに次々と伴星を発見しました。
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そこにあるはずがない惑星を発見

東京工業大学、東京大学、アストロバイオロジーセンター、国立天文台などの研究者が参加する国際共同研究チームは、ケプラー衛星の第2期観測であるK2のデータと地上からの追観測を組み合わせることによって、準巨星のすぐそばを公転する巨大惑星K2-39bを発見しました。このような場所にある巨大惑星は時間が経つと親星による潮汐力(月による地球の海の満ち引きと同じ力)によって破壊されてしまうと考えられますが、K2-39bはそうなってしまう前に運良く発見された惑星ではないかと考えられます。
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すばる望遠鏡、食べ散らかす赤ちゃん星の姿を捉える

台湾中央研究院や国立天文台などのメンバーからなる国際共同研究チームは、すばる望遠鏡に搭載されたカメラ HiCIAO (ハイチャオ) を用いて、星と惑星が活発に成長していると考えられる現場を捉えることに成功しました 。その姿はあたかも、夢中に食べる人間の赤ちゃんが「ごはん」を食べ散らかしているかのようです。この新しい成果は、星と惑星系の誕生の謎を解く上で重要な手がかりになります。
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生命がいなくても酸素を豊富に保持する 地球型惑星の存在可能性を示唆

宇宙の中で、この地球は生命が宿る星であり、植物の光合成によって酸素がうみだされ、酸素を豊富にたたえています。これによって、 動物など多様な生命が地球に存在できています。自然科学研究機構では、2015年4月にアストロバイオロジーセンターをたちあげ、 天文学とさまざまな科学との融合による「宇宙における生命」研究を推進しています。今回、このアストロバイオロジーセンターの成田憲保 特任助教(自然科学研究機構・国立天文台系外惑星プロジェクト室(併任))と、同機構・分子科学研究所の正岡重行 准教授らの共同研究グループは、 生命が必ずしもいなくても、酸素を豊富に保持する地球型惑星が存在しうることを理論的に明らかにしました。 今回の研究成果は、これまで行われてこなかった天文学と分子科学の融合的研究としても注目されるもので、 さまざまな学問分野の連携によるアストロバイオロジー研究の取り組みが重要であることを示しています。 本研究は英科学誌サイエンティフィック・レポート(Nature系姉妹誌)の9月10日号に掲載されます。
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原始惑星系円盤における多重リングギャップ構造の発見

国立天文台を中心とする SEEDS プロジェクト (注1) 国際共同研究チームは、すばる望遠鏡を使った観測により、「うみへび座 TW 星」という若い星の周りにある原始惑星系円盤を、これまでで最も詳細に写し出すことに成功しました。観測の結果、この星の原始惑星系円盤において、半径約 20 天文単位 (太陽から天王星までの距離に相当、注2) の位置に、リング状のギャップ構造を発見しました (図1右)。ハッブル宇宙望遠鏡が過去に、半径 80 天文単位の位置にリングギャップ構造を報告していますが、今回の発見によって、はるか内側にも同様の構造が存在していることが明らかになりました。惑星に関する別の兆候も考慮すると、この天体では我々の太陽系のように複数の惑星が誕生しつつあり、太陽系の誕生の姿を映し出しているものと考えられます。
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新しい系外惑星観測装置MuSCAT(マスカット)、始動

2014年12月24日に、系外惑星の発見と大気調査を目的として開発された新しい観測装置「MuSCAT(マスカット)」のファーストライトが行われました。  MuSCAT ( Multi-color Simultaneous Camera for studying Atmospheres of Transiting exoplanets ) は国立天文台や東京大学などを中心とした研究グループが開発を進めてきた、岡山天体物理観測所188cm反射望遠鏡に搭載するための「3色同時撮像」装置です。
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「もや」のかかった温かい巨大ガス惑星

福井暁彦研究員(国立天文台)、大学院生の川島由依さん(東京大学)、生駒大洋准教授(東京大学)らを中心とする研究チームは、太陽系外惑星(以下、系外惑星)のなかでも比較的温度の低い巨大ガス惑星「WASP-80b」の大気を観測したところ、大気中に「もや」がかかっている可能性があることを発見しました。
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青い光で見るスーパーアースの空

国立天文台と東京大学を中心とする研究チームは、すばる望遠鏡に搭載された2つの可視光カメラ Suprime-Cam と FOCAS に青い光だけを透過するフィルターを装着して、へびつかい座の方向、約 40 光年のかなたにあるスーパーアース GJ 1214 b の空 (そら) を観測しました。
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塵粒にふわりと包まれた惑星誕生の現場

台湾中央研究院や国立天文台の研究者を中心とする研究チームは、すばる望遠鏡に搭載された世界最高性能の惑星・円盤探査用赤外線カメラを用いて、おうし座 RY 星と呼ばれる若い星の原始惑星系円盤を観測し、円盤の立体構造の存在を示す赤外線分布の検出に成功しました。従来考えられていた単純な円盤構造では説明できない可能性があるため、研究チームは、観測結果と数値シミュレーションの結果との詳細な比較を行いました。
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SEEDS プロジェクト、「第二の木星」の直接撮影に成功

東京工業大学・東京大学・国立天文台を中心とする研究チームは、地球から約 60 光年離れた太陽型の恒星 (GJ 504) を周回する惑星 GJ 504 b を、世界で初めて直接撮像法で検出することに成功しました。この惑星は、惑星の明るさから質量を推定する際に生じる不定性が小さく、質量推定の信頼度が極めて高いものです。これまで直接撮像された惑星と比較して、最も暗くかつ最も温度が低いことが分かっており、「第二の木星」の直接撮像にこれまでで最も近づいたと言えます。
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晴天のスーパーアース?

福井暁彦研究員(国立天文台)、成田憲保特任助教(国立天文台)、大学院生の黒崎健二さん(東京大学)らを中心とする研究チームは、国立天文台・岡山天体物理観測所の2台の望遠鏡を使用して、かに座にあるGJ3470bと呼ばれるスーパーアース(巨大地球型太陽系外惑星・注1)の大気を世界で初めて観測しました。この惑星は質量が地球の約14倍しかなく、これまでに大気が調査された太陽系外惑星としては二番目に軽い天体です。観測データの解析結果から、この惑星には厚い雲が無く、晴れている可能性が高いことが明らかとなりました。
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星・惑星の誕生領域の赤外線のかたよりの普遍性と生命のホモキラリティー

「猫の手星雲」(NGC 6334) と呼ばれる星・惑星形成領域を赤外線で観測し、22%という高い円偏光を検出することに成功しました。これは、これまでに報告されたなかで最大の赤外線円偏光です。「大きな円偏光は生命のアミノ酸のかたよりの原因であり、宇宙におけるアミノ酸のキラリティーを引き起す」という仮説があります。今回、研究チームにより世で初めて円偏光の普遍性が発見されたことは、この仮説をサポートするものと考えられます。
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太陽系外惑星が作る「腕」の検出に成功

総合研究大学院大学などの研究チームは、さそり座 J1604 星と呼ばれる若い星の周囲にある原始惑星系円盤に、惑星が作る「穴」、そして穴をまたいで内部に伸びる「腕」構造を、すばる望遠鏡で直接撮像することに成功しました。惑星がどこでどのように生まれるのかという太陽系誕生の謎を解明する上で、重要な手がかりとなりそうです。
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偏光観測で見えた惑星材料物質の成長

国際研究チームは、すばる望遠鏡を用いた観測から、「おうし座 UX A 星」という恒星をとりまく原始惑星系円盤の姿を直接捉えました。また円盤中に、単純な球形ではない、比較的大きな塵粒子が含まれていることも明らかになりました。この塵粒子は衝突合体による惑星への成長過程にあると考えられ、惑星系の生い立ちを探る上で重要な観測結果となりそうです。
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重い恒星の巨大な惑星、すばる望遠鏡が直接観測で発見

国立天文台を中心とする国際研究チームが 近赤外線の直接撮像観測から、アンドロメダ座カッパ星を回る巨大なガス惑星を発見しました。この惑星は、木星の 13 倍もの質量を持ち、太陽系の海王星の軌道より少し遠い軌道を周っています。主星 (恒星) の質量は太陽の 2.5 倍と重く、今までに撮像された太陽系外惑星の中では主星の質量が最も重いものです。
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若い太陽のまわりの惑星誕生現場に見つかった巨大なすきま

国立天文台などの研究者から成る国際研究チームは、すばる望遠鏡と世界最高性能の惑星・円盤探査カメラ HiCIAO を用いた観測により、PDS 70 星と呼ばれる若い太陽に似た軽い恒星 (年齢約 1000 万年) の原始惑星系円盤に、過去最大級のすきまが存在していることを初めてつきとめました。
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原始惑星系円盤に小さな渦巻き構造を発見

工学院大学の研究者を中心とする研究チームは、すばる望遠鏡を用いた観測から、SAO 206462 と呼ばれる若い星の原始惑星系円盤に小さな渦巻き状の構造を発見しました。研究チームは、この構造を「密度波理論」を用いて解析し、原始惑星系円盤の物理状態の「測定」を行いました。円盤構造の詳細な観測と円盤における力学の理論とを組み合わせた本研究は、惑星誕生の謎に迫るための新しい糸口を開いたと言えます。
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形成しつつある惑星の兆候を捉えた – すばる望遠鏡による新たな発見 –

HD169142という若い恒星 を取りまく円盤中に、惑星の存在を強く示唆する兆候を見出した観測結果を報告します。 波長 1.6 μm の赤外線において、恒星から 29 AU 以遠で有効な偏光強度画像が得られました。円盤が存在することは示唆されていましたが、画像としては、かつてない鮮明さで恒星近傍の円盤を捉えたものです。この中に、半径 51 - 87 AU の範囲で「溝状」に偏光強度が暗くなっている領域の存在が、今回初めて確認されました。また、溝の内縁と外縁に相当する場所がリング状に明るくなっていることも明らかになりました。
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すばるが捉えた塵のリングと見えない惑星のきざし:HR 4796 Aの残骸円盤の超高コントラスト画像

すばる望遠鏡に搭載された惑星探査用カメラ HiCIAO (ハイチャオ) が、HR 4796 A という若い恒星のまわりにある塵 (ちり) のリングの撮影に成功しました。さらに、中心星からリング内側までの距離が左右でずれていることが、今回の画像から精密に測定されました。この恒星のまわりに未発見の惑星が存在し、塵のリングに重力的影響を与えた結果としてずれが生じた可能性があります。
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世界で最も鮮明な惑星誕生現場の画像 ~巨大惑星が描く円盤の模様を写す~

国立天文台などの研究者たちからなる国際研究チームが、すばる望遠鏡と最新の開発装置を用いて、AB Aur (ぎょしゃ座 AB 星) と呼ばれる年齢約 100 万年の若い星の観測を行いました。そして、惑星が生まれる現場である原始惑星系円盤に対し、現在、世界でもっとも詳細に、かつ、もっとも中心星に近い領域の構造を解明しました。
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M42での円偏光
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宇宙の特殊な光から地球上の生命の起源に新知見

オリオン大星雲の中心部に位置する大質量星形成領域において、円偏光という特殊な光が太陽系の大きさの400倍以上のサイズにまで広がっていることを発見しました。 この観測結果は、オリオン大星雲のような大質量星が生まれる領域に広がる円偏光に、原始太陽系星雲がさらされた結果、地球上の生命の素となるアミノ酸が「左型」になったことを示唆しています。
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すばる望遠鏡、太陽系型をめぐる惑星候補を直接撮像で発見 ~新装置HiCIAOで第二の太陽系探しを開始~

国立天文台、ドイツ・マックスプランク研究所などの研究者からなる研究チームが、すばる望遠鏡に搭載された新コロナグラフ撮像装置HiCIAOを用いて、太陽型星を周回する惑星候補天体を直接撮像により発見しました。発見されたのは木星質量の約10倍と推定される2つの惑星候補天体で、主星からの距離は、太陽系でいうと海王星と天王星の距離に相当します。
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オリオン星雲からの赤外線の偏り

国立天文台、名古屋大学、京都大学からなるチームは、赤外線波長における偏光観測 (光の偏りを調べる観測)を、広い範囲かつ高感度で行うための装置を、南アフリカに ある赤外線観測装置IRSF/SIRIUS用に製作しました。この装置を用いて、最も有名な 星形成領域であるオリオン星雲を観測し、これまでに無い広い領域の赤外線の偏光画像を 得ることに成功しました。
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