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 継続(H28年度から)
研究代表者/所属 北見工業大学
研究代表者/職名 助教
研究代表者/氏名 竹腰達哉

研究分担者/氏名/所属/職名
 
氏  名
所  属
職  名

1

河野孝太郎 東京大学天文学教育研究センター 教授

2

木村勇気 北大低温研

3

藤田和之 北大低温研

4

森章一 北大低温研

研究目的 星や銀河の材料となる低温のガス・ダストの観測的研究は、銀河、星、惑星の形成過程を探るうえで重要である。本研究では、天体形成に直結する100K以下の低温の星間物質を効率よくトレースし、温度や質量といった物理量を推定するうえで最適な、ミリ波サブミリ波帯の超広帯域観測の実現を⽬指す。そのために、チリ共和国・アタカマ砂漠に設置されているASTE望遠鏡へ搭載される超広帯域分光装置DESHIMAの開発を推進する。遠方の星形成銀河からの分子・電離輝線放射を効率的に検出可能な220-440GHz帯を分解能R~500程度での分光を可能にする、超広帯域を同時観測可能なサブミリ波分光観測システムを世界に先駆けて構築することを目指す。
  
研究内容・成果 今年度は、ASTE望遠鏡への搭載と試験観測の実施を目標に、DESHIMAの改良を引き続き実施した。オランダ側ではサイエンスグレードのチップの製作が完了し、また科学観測に必要な性能を持つ220-400GHz帯の検出器チップの製作が完了した。また新たな光学システムであるスカイチョッパーの製作も完了しており、科学観測に向けた準備は整った。日本側では、データ解析パイプラインとモニターシステムの開発を実施し、観測に向けた準備はおおむね完了している。しかしながら、COVID-19による渡航制限に加え、ASTE望遠鏡で装置トラブルが発生したため、2022年9月からの望遠鏡搭載は見送られた。本共同研究においては、低温研技術職員の現地での光学系の組み上げおよび、望遠鏡への装置搭載・撤収作業のサポートを想定していたが、今年度も作業を行うことはできなかった。一方で、科学観測プランおよび観測装置更新について、査読論文を出版することができた。引き続き2023年度の搭載を目指して準備を行う。
  
成果となる論文・学会発表等 A. Taniguchi, et al., DESHIMA 2.0: Development of a science-grade integrated superconducting spectrometer for astronomical observations, Journal of Low Temperature Physics,209,278-286 (2022) https://doi.org/10.1007/s10909-022-02888-5