Investigation into the Stellar Mass-Loss Based on Spatially Highly-Resolved Multiwavelength 3-D Spectra of Galactic Planetary Nebulae

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本研究は惑星状星雲の紫外-遠赤外線三次元分光データを使い、中心星付近から星間物質にまで広がる星周殻内の原子/分子ガス・ダストの完全な三次元物理量分布調査から中小質量星における恒星風質量放出の定量的解明を目指すものである。2022年度の研究ハイライトは以下のとおり。- 惑星状星雲IC2165の研究：本研究で開発した高角分解画像再構築を駆使し、惑星状星雲のIC2165の物理量分布を調査した。達成角度分解能は1.3秒角、点拡散関数が全波長で完全一致しているガス・ダストの物理量空間分布を明らかにした。ガスとダストの両方の物理量を「可視データのみ」で算出した先行研究はなく、本研究が世界初である。研究成果は2022年4月に王立天文学会月報誌で出版した。- 惑星状星雲NGC3132の研究：JWSTで取得したデータで惑星状星雲NGC3132を調査し、星雲の形状は既知の中心星と2-3つの伴星間相互作用によることを明らかにした。また、観測衛星ガイアのデータと組み合わせることで、親星質量の特定に成功した。研究成果は2022年12月にネイチャーアストロノミー誌にて出版し、NASA等を通じて国際プレスリリースした。- 完全データ駆動によるダスト減光補正法とプラズマ診断の確立：輝線星雲のプラズマ診断を正確に行うには、観測スペクトルのダスト減光補正を正確に行う必要がある。ダスト減光量決定にはプラズマ診断の結果である電子温度・密度が必須であり、ダスト減光補正とプラズマ診断を包括的に反復計算することで最適解を求める必要がある。研究プロジェクトの効率向上をも目指し、一切の仮定を排除した完全なデータ駆動によるダスト減光補正とプラズマ診断の新手法を確立した。確立した手法を惑星状星雲NGC7027でテストした結果、2次元ダスト減光/電子温度・密度/イオンアバンダンスマップ等を一度に取得することに成功した。