Searching for First Stars in the Universe by Rocket Observations of the Cosmic Infrared Background Radiation

2011 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21340047
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: MATSUURA Shuji 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (10321572)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): MATSUMOTO Toshio 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 名誉教授 (60022696) ; WADA Takehiko 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50312202) ; MATSUHARA Hideo 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (30219464) ; KAWADA Mitsunobu 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50280558) ; TSUMURA Kohji 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (60579960)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Keywords: 赤外線天文学 / 宇宙物理 / ロケット実験 / 観測的宇宙論 / 初代天体

Research Abstract

This research aims to detect the first-generation stars in the universe in one billion years later after Big-bang by measuring their lights as the cosmic infrared background radiation. As the result of our rocket-borne observations with a designated infrared telescope, we first succeeded to measure spectrum of the cosmic infrared background radiation in the visible-infrared wavelength range. This result would give a great impact to the research in the early universe and the first-generation stars.

Research Products

• [Journal Article] The Cosmic Infrared Background Experiment(CIBER): A Sounding Rocket Payload to Study the Near Infrared Extragalactic Background Light (2011)
  • Author(s): M. Zemcov, K. Tsumura, T. Arai, J. Battle, J. Bock, S. Brown, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, M. G. Kim, D. H. Lee, L. R. Levenson, K. Lykke, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, K. Murata, U. W. Nam, T. Renbarger, A. Smith, I, Sullivan, K. Suzuki, and T. Wada
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Pages: 1112.1424
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Cosmic Infrared Background Experiment(CIBER): The Low Resolution Spectrometer (2011)
  • Author(s): K. Tsumura, T. Arai, J. Battle, J. Bock, S. Brown, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, M. G. Kim, D. H. Lee, L. R. Levenson, K. Lykke, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, K. Murata, U. W. Nam, T. Renbarger, A. Smith, I, Sullivan, K. Suzuki, T. Wada, and M. Zemcov
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Pages: 1112.4217
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of Dark Data of the PICNIC IR Arrays in the CIBER (2010)
  • Author(s): D.-H. Lee, M.-G. Kim, K. Tsumura, M. Zemcov, U. W. Nam, J. Bock, J. Battle, V. Hristov, T. Renbarger, T. Matsumoto, I. Sullivan, L. R. Levenson, P. Mason, S. Matsuura, and G. H. Kim
  • Journal Title: Journal of astronomy and space sciences Volume: 27 Pages: 401-406
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Asteroidal Origin for Interplanetary Dust from the Infrared Spectrum of Zodiacal Light (2010)
  • Author(s): K. Tsumura, J. Battle, J. Bock, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, D.-H. Lee, L. Levenson, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, U.-W. Nam, T. Renbarger, I. Sullivan, K. Suzuki, T. Wada, and M. Zemcov
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 719 Pages: 394-402
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Measuring Light from the Epoch of Reionization with CIBER, the Cosmic Infrared Background Experiment (2010)
  • Author(s): M. Zemcov, T. Arai, J. Battle, J. J. Bock, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, M.-G. Kim, D.-H. Lee, L. Levenson, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, K. Mitchell-Wynne, U. W. Nam, T. Renbarger, J. Smidt, I. Sullivan, K. Tsumura, and T. Wada
  • Journal Title: Proceedings of "Cosmic Radiation Fields : Sources in the early Universe"
• [Journal Article] Cosmic Infrared Background Experiment(CIBER): A Probe of Extragalactic Background Light from Reionization (2010)
  • Author(s): A. Cooray, J. Bock, M. Kawada, B. Keating, D.-H. Lee, L. Levenson, T. Matsumoto, S. Matsuura, T. Renbarger, I. Sullivan, K. Tsumura, T. Wada, and M. Zemcov
  • Journal Title: THE FIRST STARS AND GALAXIES : CHALLENGES FOR THE NEXT DECADE. AIP Conference Proceedings Volume: Volume 1294 Pages: 166-172
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cosmic Infrared Background ExpeRiment(CIBER): A Probe of Extragalactic Background Light from Reionization,"AKARI, a light to illuminate the misty Universe" (2009)
  • Author(s): A. Cooray, J. Bock, M. Kawada, B. Keating, A. Lange, D.-H. Lee, L. Levenson, T. Matsumoto, S. Matsuura, T. Renbarger, I. Sullivan, K. Tsumura, T. Wada, and M. Zemcov
  • Journal Title: ASP conference series Volume: Vol.418 Pages: 535-538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CIBER打上げ顛末記ホワイトサンズ・ミサイル実験場にて (2009)
  • Author(s): 松浦周二
  • Journal Title: ISASニュース Volume: 338 Pages: 8
• [Presentation] ロケット実験CIBERによる宇宙赤外線背景放射スペクトルの観測(3) (2012)
  • Author(s): 松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2012年春季年会
  • Place of Presentation: 龍谷大学
  • Year and Date: 2012-03-21
• [Presentation] 第3回CIBERロケット実験-偏光分光装置の性能評価実験 (2012)
  • Author(s): 新井俊明,松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2012年春季年会
  • Place of Presentation: 龍谷大学
  • Year and Date: 2012-03-21
• [Presentation] CIBER :宇宙赤外線背景放射観測のロケット実験 (2012)
  • Author(s): 松浦周二, 他
  • Organizer: 第12回宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: JAXA宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2012-01-06
• [Presentation] 宇宙赤外線背景放射の観測による初代天体探査 (2011)
  • Author(s): 松浦周二
  • Organizer: GRB将来計画研究会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2011-12-07
• [Presentation] 宇宙赤外線背景放射の観測用ロケット実験CIBER-近赤外線偏光分光装置の開発 (2011)
  • Author(s): 新井俊明,松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2011年秋季年会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2011-09-20
• [Presentation] 宇宙赤外線背景放射観測ミッションの将来計画: CIBER-2およびEXZITミッション (2011)
  • Author(s): 松浦周二, 他
  • Organizer: 第11回宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: JAXA宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2011-01-06
• [Presentation] 宇宙赤外線背景放射ロケット観測実験CIBER :第2回打上げ報告 (2011)
  • Author(s): 津村耕司,松浦周二, 他
  • Organizer: 第11回宇宙科学シンポジウム
  • Place of Presentation: JAXA宇宙科学研究所
  • Year and Date: 2011-01-06
• [Presentation] Future CIB measurement by an interplanetary space probe-EXZIT mission, Cosmic Radiation Fields : Sources in the early Universe (2010)
  • Author(s): S. Matsuura
  • Place of Presentation: DESY, Germany
  • Year and Date: 20101109-12
• [Presentation] JAXA Instrument Concept, The View From 5AU NASA 5AU mission symposium (2010)
  • Author(s): S. Matsuura
  • Organizer: 6th UC Irvine Center for Cosmology Workshop
  • URL: http://physics.uci.edu/5AU/
  • Place of Presentation: Irvine, CA, USA
  • Year and Date: 20100325-26
• [Presentation] 宇宙赤外線背景放射観測ミッションの展望:ロケット実験CIBERから背景放射探査機EXZITへ (2010)
  • Author(s): 松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2010年秋季年会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] 宇宙赤外線背景放射の観測用ロケット実験CIBER-第二回打上げへ- (2010)
  • Author(s): 新井俊明,松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2010年秋季年会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] CIBER/LRSによる近赤外線黄道光分光観測から明らかになった近地球惑星間塵とS型小惑星との関連 (2010)
  • Author(s): 津村耕司,松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2010年秋季年会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2010-09-22
• [Presentation] 宇宙赤外線背景放射でさぐる宇宙初期天体 (2010)
  • Author(s): 松浦周二
  • Organizer: 宇宙線研究所共同利用研究会ガンマ線天文学～日本の戦略
  • Place of Presentation: 東大宇宙線研究所
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] ロケット実験CIBERによる宇宙赤外線背景放射スペクトルの観測(1)-装置較正と観測結果 (2010)
  • Author(s): 新井俊明,松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2010年春季年会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2010-03-16
• [Presentation] ロケット実験CIBERによる宇宙赤外線背景放射スペクトルの観測(2)-宇宙背景放射成分の検出 (2010)
  • Author(s): 松浦周二, 他
  • Organizer: 日本天文学会2010年春季年会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2010-03-16
• [Remarks]
  • URL: http://www.ir.isas.jaxa.jp/～matsuura/darkage/index_da.html
• [Remarks] アウトリーチ活動(1)松浦周二講演「小さなロケットが宇宙の暗黒時代に挑む!」全国同時七夕講演会「七夕サイエンスカフェ～宇宙のはじまりに想いを馳せてみませんか?～」2011年7月8日於つくばエキスポセンター
• [Remarks] (2)独立行政法人宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所では,一般向けにメールマガジンを発行しており,宇宙科学にまつわる研究の内容や研究者の雑感を紹介している.本研究の内容を310号(津村耕司)と344号(松浦周二)で紹介している.
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/mailmaga/index.shtml
• [Remarks] (3)独立行政法人宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所・宇宙教育センターでは,学校等から申込などにより研究者と直接対話する機会を設けている.松浦は,その一貫として,研究者とはどのような仕事か,について中学生と対話した.当人が対話内容を中学校の授業での研究レポートとして発表し,多くの興味をひいたとの報告を受けた