太陽系外縁部小天体の観測的研究

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1992年8月に太陽系外縁部に初めての小天体が発見されて以来、これまでに600個以上のエッジワース・カイパーベルト天体が海王星軌道の外側に存在することが明らかになった。これらの天体は太陽による加熱の影響の少ない始源的な天体であり、太陽系の起源と進化を明らかにするうえで鍵になる天体である。特に、その空間分布は原始太陽系星雲の散逸過程、ガス惑星の形成と軌道進化、近傍の恒星の近接遭遇の有無などを考察するうえで重要であり、また、そのサイズ分布は微惑星同士の衝突による成長・破壊の履歴を残しているという点で興味深い。本研究では2002年10月にアメリカ合衆国ハワイ州のマウナケア山頂に設置されている国立天文台の口径8.2メートルのすばる望遠鏡とその主焦点カメラを用い、不変面付近の探査を行った。すばる望遠鏡の主焦点カメラは、同程度の口径の他の望遠鏡に取り付けられている可視域の撮像装置と比べ約10倍と格段に広い視野を持っている。この観測では太陽系外縁部探査の地上観測において最も深い限界等級(m^1_r=28.0mag)を達成した。本研究で開発を行ったshift&add法を用いた移動天体検出プログラムを用い、エッジワース・カイパーベルト天体の検出を行い、13個の新たな天体を検出した。これまでは、通常、光度関数は単一の冪乗則で説明されてきた。しかし、本研究で得られた光度関数はR-バンドで24.0等級を境に異なる2つの冪を持っており、単一の冪乗則では説明できないことが示された。