2021 Fiscal Year Research-status Report
Magnetic field structures of spiral galaxies studied by polarization observations with single dish telescope
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21K03618
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
中西 裕之 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (90419846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 秀行 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 特任教授 (20211906)
藤澤 健太 山口大学, 時間学研究所, 教授 (70311181)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 銀河 / 電波 / FPGA / デジタル / 干渉計 / 磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、新たに開発した銀河の磁場ベクトルマップ作成法に基づいて、銀河の大局的磁場構造の起源を解明することを目指している。
令和３年度は、米国Jansky Very Large Array (JVLA)のアーカイブデータとして取得できた おとめ座銀河団に位置する渦巻銀河NGC4254のシンクロトロン放射偏波データを解析し、磁場ベクトルマップを作成した。
干渉計データはミッシングフラックスの問題を有するため、それを解決するために単一鏡偏波観測データが必要となる。しかし、単一鏡偏波観測データはアーカイブ化が進んでおらず、独自に観測する必要がある。そこで、山口大学の運用する電波望遠鏡にデジタル偏波分光計を搭載することに取り組んだ。CASPER (Collaboration for Astronomy Signal Processing and Electronics Research)の開発したROACH2(Reconfigurable Open Architecture Computing Hardware 2)ボードと呼ばれるFPGA (Field Programmable Gate Array)ボードを用いて、帯域512MHzのデジタル相互相関分光計の開発を進めた。回路はFX型（Fはフーリエ変換、Xは相互相関を表し、最初にF、次にXを行うことを表す）で設計し、回路の作成および実装は完了した。室内での動作試験を行なったところ、二本の入力信号の相互相関スペクトルを得ることに成功した。そこで、令和３年12月15・16日にKDDI山口衛星通信センター内の電波望遠鏡に実装し、試験観測を行なった。その結果、２台の望遠鏡で同時にメタノールメーザーの輝線を検出することに成功した。
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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
申請書では、１年目の目標として、「FPGAバックエンドの完成および実験室内での動作試験」と「干渉計偏波観測データアーカイブの解析」と記載した。研究実績の概要に記した通り、FPGAバックエンドは完成し、実験室内での動作試験も完了しており、一つ目の目標は達成されている。また、JVLAのアーカイブデータを用いてNGC4254のデータ解析も完了しており、２つ目の目標も達成している。したがって、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題では、共同研究者に加えて、大学院生等を含む11名を迎え、定期的に研究打ち合わせを行っている。令和３年度は計７回の打ち合わせを行っており、来年度も同様の打ち合わせを行いながら、研究チームでの情報共有を図りたい。
令和４年度はKDDI山口衛星通信センターに装置を持ち込んで試験観測を行い、干渉計データのミッシングフラックス問題解決を目指したい。
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[Journal Article] MeerKAT’s view of double radio relic galaxy cluster Abell33762022
Author(s)
Chibueze James O、Akamatsu Hiroki、Parekh Viral、Sakemi Haruka、Ohmura Takumi、van Rooyen Ruby、Akahori Takuya、Nakanishi Hiroyuki、Machida Mami、Takeuchi Tsutomu T、Smirnov Oleg、Kleiner Dane、Maccagni Filippo M
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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