新しいHα輝線天体検出方法による銀河面リッジX線放射を構成する点源天体の研究

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H01939
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 永山 貴宏 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (00533275)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森鼻 久美子 名古屋大学, 教養教育院, 講師 (50640843)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 輝線 / 水素再結合線

Outline of Annual Research Achievements

本研究は水素原子のHα輝線を放射する星(輝線星)を効率よく発見するための新しいカメラを製作し、そのカメラを用いて輝線星のサーベイ観測を行うことを目的としており、2020年度は前年度に引き続きこのカメラの製作を行った。
このカメラで最も重要な部品が45度の斜入射でHα輝線(656.3nm)を透過し、その近傍の連続線を反射して切り分ける狭帯域フィルタである。このフィルタは前年度に国内薄膜メーカーで製作した。メーカーでの出荷前試験では仕様を満たしていたが、本年度、実験室において実際にモノクロメータを用いて透過率を測定し、仕様を満たすことを確認した。また、このフィルタと合わせて使用し、Hα輝線周辺の連続線成分を取り出すための2波長(600nm付近、700nm付近)透過フィルタを設計し、同じ国内薄膜メーカーで製造した。
並行して、これらのフィルタ類、および、F値の変換と光学収差の補正を行うレンズ、CCD撮像素子を設置する真空容器を製作し、減圧試験を行った。
CCD撮像素子を駆動する電子回路を設計・製作した。また、真空容器内に設置し、CCD撮像素子の冷却に用いるペルチェ素子を別途試験し、-25℃程度まで冷却できることを確認した。
実験室で光学試験を行うために必要なＦ付ビームを製作した。このビームは鹿児島大学1m望遠鏡と同じ口径比F12の収束光であり、2群4枚の市販レンズを組み合わせ、ピンホールから射出される光を再結像させたものである。現在、このビームを用いて、光学系の試験を行っている最中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2020年度は、新型コロナウィルス感染症に伴う緊急事態宣言や鹿児島大学でのクラスター発生などにより、本カメラの開発を担当する大学院生が大学構内に入れなくなるなどの事態が複数回発生したため、実験室での組み立て・調整作業が予定通り進まずカメラの完成に至らなかった。しかし、研究計画を大きく狂わせるような問題は発生しておらず、今年度に十分遅れを取り戻せると考えているので「やや遅れている」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は、まずはカメラの完成に向けて全力を注ぐ。
その後、鹿児島大学1m望遠鏡に取り付け、試験観測を行う。試験観測では、望遠鏡に取り付けた状態でのCCDの冷却温度(暗電流)、読み出しノイズ、Hα波長、および連続線波長での結像性能、限界等級を評価する。
既知の輝線星が含まれる視野の観測を行い、Hα輝線波長、および連続線波長での明るさの比較から、その輝線星が正しく輝線星として選出されるか、また選出できるようにするためにはどのような観測・解析手法が必要かを研究し、最終的には輝線線として検出可能なHα輝線の等価幅を決定し、何がその値を制限しているかを調べる。
これらの情報をもとにサーベイ計画を練り、試験サーベイを開始する。