変動する宇宙の大局的理解：Rubin LSST変動天体のすばるPFSによる網羅的分光観測

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K03450
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 安田 直樹 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (80333277)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Keywords: 天文学 / 突発天体 / LSST / PFS

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、Rubin/LSST(Legacy Survey for Space and Time)で発見される銀河系外の突発天体をSubaru/PFS(Prime Focus Spectrograph)で分光観測して、大規模な突発天体カタログを作成し、Ia型超新星を用いた宇宙論の研究、突発天体の分類などの研究を行うものである。
申請段階では、LSSTは2024年夏ごろから開始し、2023年秋には小型カメラでのテスト観測を開始する予定であったが、その後の計画見直しで、本観測の開始は2025年夏ごろから、小型カメラでのテスト観測は2024年の夏頃から開始する予定になっている。計画見直し後は、望遠鏡、観測装置、データ解析ソフトウェアなどは順調に開発が進んでいる。一方、PFSは2025年の初頭から一般共同利用観測を開始する予定で開発が進んでいる。
PFSでLSSTで見つかった突発天体を効率的に観測するには、LSSTの突発天体アラートから観測可能な天体を効率よく選択する必要がある。2023年度は、LSSTの突発天体アラートを世界に発信するCommunity Brokerをいくつか調査し、それらから突発天体の情報を取得するプログラムを作成した。現在利用できるデータはZTF(Zwicky Transient Facility)のデータであり、突発天体の検出頻度はLSSTに比べるとかなり低いため、実際のLSSTの観測で十分な解析速度が得られるかどうかまでは確認できていない。また、新規にCommunity Brokerに登録されるデータを効率的に取得する方法を確立するにはCommunity Broker側の協力が必要であることも分かった。さらに、LSST関連のミーティングに参加したり、訪日した関連研究者などとCommunity Brokerとの効率的な連携方法について議論を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究で利用を想定している望遠鏡、観測装置の開発の遅れなどにより、実データを使った検証は１年ほど遅れる見込みであるが、その間はシミュレーションデータなどを用いて実際の観測が始まったらすぐに対応できるように準備する予定である。

Strategy for Future Research Activity

本研究の依存する観測装置などの開発にやや遅れが見られるが、当初の計画通り関連ソフトウェアの開発、観測計画の策定などを行っていく予定である。さらに遅れる可能性が出てきた場合には、シミュレーションデータなども使って、観測が開始されればすぐに対応できるように必要な準備を進めておく予定である。
また、Community Brokerとの効率的な連携がPFSでの観測ターゲットを選択する上で重要であるので、我々の目的に特化した機能を実装してもらうことも念頭に必要な機能の洗い出しを行ったうえで、先方とも議論していきたい。

Causes of Carryover

研究計画に沿って、適切に執行を重ねた結果、少額の次年度使用額が発生した。円安により旅費の経費がかかると思われるため、そこに充当する予定である。