2018 Fiscal Year Annual Research Report
サブミリ/THz多輝線観測によるLIRGs衝突の星形成・AGNと高密度ガスの物理
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18H03725
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
浅山 信一郎 国立天文台, チリ観測所, 准教授 (60390621)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小嶋 崇文 国立天文台, 先端技術センター, 准教授 (00617417)
伊王野 大介 国立天文台, アルマプロジェクト, 准教授 (60425402)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 星形成 / LIRGs / ALMA / AGN / SIS素子 / THz / ASTE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究初年度である平成30年度は、THz帯における広帯域SISミクサの開発のために、THz帯局部発振装置の購入等の実験室整備を行った。また広帯域SISミクサの実現のために、高臨界電流密度接合SIS素子を用いたALMA band 10 ミキサの広帯域低雑音化の研究開発を進め、また局部発信信号入力導波管回路の設計製作等を行った。さらに比帯域50％を超えるSISミクサRF導波管回路の基礎開発として、サブミリ波帯におけるミクサブロックの設計製作を行った。またTHz帯受信機のための光学系部品の開発を、国立天文台先端技術センターの所有する設備を活用して進めた。具体的にはTHzコルゲートホーンを先端技術センターマシンショップが所有する超精密加工機を用いた試作に取り組んだ。さらにTHz帯の反射防止(Anti-reflection, AR) 構造を施したクライオスタット用真空窓の開発を進めた。具体的には AR 構造作製において、深掘りエッチングを用いてシリコン基板表面に凹凸構造を形成する方法の基礎研究を、国立天文台クリーンルームにおいて開始した。
上記の基礎開発と並行して、科学観測を遂行するためにALMA Band 10の受信機をベースにしたTHz帯超高感度受信機開発を進め、光学系の変更や局部発信信号の制御方法の検討やソフトウエア開発、中間周波数帯出力の整備などASTE望遠鏡への搭載準備を進めた。
本研究課題で予定している高回転遷移の一酸化炭素輝線観測の準備研究として、ALMA望遠鏡を使ったLIRGsやULIRGsの低回転遷移の輝線観測を進めている。また平行して、LIRGsにおいて複数のCO輝線を系統的に観測するための、観測計画の立案や、観測データと比較するためモデルの構築の準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験室においてTHz帯SISミクサ基礎研究開発に着手した。また、ALMA Band 10の受信機をベースにしたASTE搭載用THz帯超高感度受信機開発が無事に完了し、次年度でのASTE望遠鏡における観測の見通しが立った。また観測計画の立案や輻射輸送プログラムの理論モデルを参照し、観測データと比較するための準備も進めている。こうしたことから、本課題は着実に進展していると判断している。一方で、平成31年1月、チリアタカマ地域で想定外の記録的豪雨による洪水被害等が発生した。標高5000ｍのASTEサイトへのアクセスも、積雪や降雨による道路の損傷等が生じており出張計画が立たず、望遠鏡と受信機とのインターフェース策定のための出張を取りやめるなど、当初予期しなかった案件が発生したが、計画は順調に進められる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
去年度に引き続きSISミクサの開発を行う。またASTE望遠鏡と受信機とのインターフェース策定を行い、受信機をASTE望遠鏡に搭載し試験観測を行う。平行して、LIRGsにおいてCO(6-5)、CO(7-6)、CO(8-7)、CO(9-8)の輝線を系統的に観測するための、観測計画の立案を行う。また輻射輸送プログラム（RADEX: Van der Tak et al. 2007）やMeijerink et al. (2007)やWolfire et al. (2010)の理論モデルを参照し、観測データと比較するための準備を行う。
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