共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 ミリ波サブミリ波分光撮像観測に基づく星間物質進化の研究
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 東京大学天文学教育研究センター
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 河野孝太郎

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 大島泰 国立天文台 助教

2

 竹腰達哉 国立天文台 特任研究員

3

 南谷哲宏 国立天文台 助教

4

 松尾宏 国立天文台 准教授

5

 石井峻 国立天文台 助教

6

 香内晃 北大低温研

7

 中坪俊一 北大低温研

8

 森章一 北大低温研

研究目的 星間空間に存在する多様な分子や原子、ダストなどの星間物質は、現在から100億年以上遡った初期宇宙の銀河からも検出されはじめており、こうした星間物質がいかに初期宇宙の天体で形成され、現在の地球や惑星などを作るに至ったかを理解することは、現代の天文学における最重要課題の一つと言える。本研究は、天体からの星間物質、具体的には、ダスト、および、炭素イオン・一酸化炭素分子・水分子に着目し、これらを南米アタカマ砂漠に設置されたASTE望遠鏡を使ったミリ波サブミリ波帯の撮像および分光観測で捉えため、ミリ波サブミリ波多色カメラTESCAMおよびミリ波サブミリ波超広帯域分光装置DESHIMAの開発を進めることを目指す。
　　
研究内容・成果 昨年度(H28年度)の共同研究では、これまでの低温科学研究所共同研究等により開発・製作を進めてきたミリ波サブミリ波多色カメラTESCAMの改良・実験室評価が進み、2016年3月から7月にかけて、サブミリ波望遠鏡ASTE10m鏡への搭載・評価試験・および科学評価観測を実施した[1]-[9]。なおデータ解析を進めているところであるが、350GHz帯カメラにおいては、マックスプランク研究所・欧州南天天文台等が開発しサブミリ波望遠鏡APEX12m鏡に搭載・運用するボロメーターカメラLABOCAと同等の観測性能を達成することに成功した。また、新しいコンセプトの低分散超広帯域分光システムDESHIMAについては、実験室での分光器としての実証実験に成功した。さらに、常温光学系の開発・設計を進め、特に、ミラー保持機構やピックアップミラーなどの詳細設計を詰めることができた。また、ASTE望遠鏡搭載時の冷却システムの配置案を作成し、必要な配管作業を完了させることができた[10]。
　　
成果となる論文・学会発表等 [1] 田村陽一他「多色連続波カメラの開発：(6) 科学評価活動」， 日本天文学会2016年秋季年会
[2] 石井峻他「多色連続波カメラの開発：(8) フラックス強度校正」， 日本天文学会2016年秋季年会
[3] 大田原一成他「多色連続波カメラの開発：(9) キャリブレーション装置の開発」， 日本天文学会2016年秋季年会
[4] 山口正行他「多色連続波カメラの開発 (10)：スキャンパターンの最適化と評価」， 日本天文学会2016年秋季年会
[5] 鈴木駿汰他「多色連続波カメラの開発： (11) 読み出し回路の改良」，日本天文学会2016年秋季年会
[6] 大島泰他「多色連続波カメラの開発：(12) プロジェクト進捗」， 日本天文学会2017年春季年会
[7] 竹腰達哉他「多色連続波カメラの開発：(13) 光学系の評価」， 日本天文学会2017年春季年会
[8] 大田原一成他「多色連続波カメラの開発：(14) キャリブレーション」，日本天文学会2017年春季年会
[9] 泉奈都子他「多色連続波カメラの開発：(14) 科学データ解析」， 日本天文学会2017年春季年会
[10] 遠藤光他「DESHIMA:超伝導オンチップ・フィルターバンクを用いたサブミリ波超広帯域分光器の研究開発」， 日本天文学会2017年春季年会