数値情報化された探査に基づく北天銀河地図の作成

• 研究課題/領域番号: 05044036
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡村 定矩 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (20114423)
• 研究分担者: KRON R.G. シカゴ大学, 天体物理学教室, 教授 ; KENT S. フェミル加速器研究所, 研究員 ; TURNER E.L. プリンストン大学, 天体物理学教室, 教授 ; GUNN J.E. プリンストン大学, 天体物理学教室, 教授 ; 関口 真木 国立天文台, 助手 (40216528) ; 福来 正孝 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教授 (40100820) ; 池内 了 大阪大学, 理学部, 教授 (90025461) ; 市川 隆 東京大学, 理学部, 助手 (80212992) ; 濱部 勝 (浜部 勝) 東京大学, 理学部, 助手 (00156415) ; 須藤 靖 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (20206569) ; 嶋作 一大 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (00251405) ; 土居 守 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (00242090) ; STOUGHTON C. フェルミ国立研究所, 研究員 ; SCHNEIDER D. プリンストン高等研究所, 教授 ; 市川 伸一 国立天文台, 助手 (80211738)
• 研究期間 (年度): 1993 – 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円); 1994年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 1993年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: 銀河地図 / 宇宙地図 / モザイクCCD / 天体画像処理

研究概要

本研究は、宇宙の大規模構造を表す「銀河地図」を今日の5倍遠方まで拡大するスローン・ディジタル・スカイ・サーベイ(SDSS)計画を日米共同で推進することを目的としていた。この計画では、5年間に亘り一億個の銀河の位置と明るさを測定し、そのうち明るいもの百万個、および十万個のクェーサーのスペクトルを観測する。これにより「銀河地図」が一挙に拡大されると同時に、我々が詳細にその性質を調べることができる銀河・クェーサーの数は現在の100倍以上となる。この計画によって観測的宇宙論の研究は完全に一新されると言っても過言ではない。日米双方は、計画の遂行に平等の責任を有し、観測から得られるデータベースには平等の利用権を有する。
本研究の第一年度は、観測装置とデータ解析ソフトウェアの開発を行い、第二年度はそれらの性能試験と最終調整を行って、テスト観測に備えることが目的であった(平成7年にテスト観測を開始し、平成8年から本観測を開始する計画である)。
この2年間定期的に開かれる科学企画会議に出席して共同研究の進め方について協議しそれに沿って以下の具体的作業・研究を進め、所期の目的をおおむね達成した。本研究経費はこれらの作業・研究のための旅費に使用した。
1 大型モザイクCCDカメラの共同開発を進め、駆動回路の設計と製作を行った。機械的支持部の設計は完了したが、製作は次年度以降に持ち越した。このカメラ及び付随する装置に必要なフィルタ6種約50枚の製作を行った。
2 平成5年6-7月に、フェルミ加速器研究所から専門家を招へいし、日米共同でソフト開発を行うための共通の開発環境を設定し、日本側の研究者と大学院生に対しその講習会を行った。
3 画像から天体を自動的に同定・検出し、検出された天体を星と銀河に自動識別するアルゴリズムの研究を行い、SDSS計画のソフトウェアの中心となる「天体検出モジュール」を製作した。さらに銀河の形態を定量的パラメータで分類するアルゴリズムの研究を行った。この研究結果は今後全体のソフトに組み込む予定である。この研究のため、平成6年6月にアメリカから研究者二名を招へいし、東京大学と京都大学において集中的に討議を行った。
4 SDSS計画のデータ処理ソフトの性能試験を行うために必要なテスト画像を製作した。テスト画像は、本計画で得られるであろう観測データを、望遠鏡の特性、CCDカメラの感度とノイズ特性、天文台の気象条件、宇宙線や人工衛星など疑似天体の影響を全て含んだ精密なシミュレーションによって作り上げたものである。このテスト画像を用いて、ソフトの性能試験を行った。
5 スペクトルを観測する銀河は、検出された銀河全体の約100分の1である。これが、全体を代表する均質なサンプルとなるようにしなければならない。特定の性質を持つ銀河に偏って選択することのないよう、どのような選択基準を用いればよいかを検討した。
6 CCDカメラの画像に強度目盛りをいれるために、明るさの知られている標準星が必要だが、観測する天域に一様にかつ適切な明るさの標準星が分布するよう、またCCDに悪影響を及ぼす明るい星が標準星の観測視野に入らないように考慮して、標準星を選択した。
7 日米双方で開発したソフトウェアのモジュールを組み合わせて、全体のシステムを組み上げるための定期的作業部会に出席した。
8 SDSS計画から得られるデータベースからどのような天文学が展開できるかを研究した(予備研究)。平成6年8月にSDSS計画に関する全体研究会があり、日本側から4名が参加し、上記4-7の項目に対し総合的検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] M.Doi,M.Fukugita,S.Okamura: "Morphological Classification of Galaxies with Simple Photometric Parameters" Monthly Notices of Royal Astron.Soc.264. 832-838 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Fukugita,M.,Okamura,S.,Yasuda,N.: "Spatial Distribution of Spiral Galaxies in the Virgo Cluster" The Astrophysical Journal(Letters). 412. L13-L16 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Doi,M.,Fukugita,M.,Okamura,S.,Turner,E.L.: "Distribution of Early- and Late-type Galaxies in the Coma Cluster" The Astronomical Journal. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yasuda,N.,Okamura,S.,Fukugita,M.: "Surface Photometry of Spiral Galaxies in the Virgo Cluster Region" The Astrophysical Journal,Supplement Series. 96. 359-369 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Doi,M.,Fukugita,M.,Okamura,S.: "Automated Software for Surface Photometry of Galaxies" The Astrophysical Journal,Supplement Series. 97(in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Doi,M.,Fukugita,M.,Okamura,S.,Tarusawa,K.: "Automated Surface Photometry for the Coma Cluster Galaxies:The Catalogue" The Astrophysical Journal,Supplement Series. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Okamura,S.,et al.: "Automatic Morphological Classification of Galaxies" Astronomy from Wide-field Imaging,IAU Symposium. 161. 243-247 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yoshida,S.,Sekiguchi,M.,Okamura,S. et al: "CCD Cameras for the Kiso 105-cm Schmidt Telescope" Future Utilization of Schmidt Telescopes,IAU Colloquium. 148(in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kashikawa,N.,Sekiguchi,M.,Okamura,S., et al.: "Development of a 7000x4000-pixel Mosaic CCD Camera" New Developments in Array Technology and Applications,IA Symposium. 167(in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Watanabe,M.,Okamura,S.,Ichikawa,T.: "Large Scale Peculiar Motion in the Pices-Perseus Region" The World of Galaxies.II. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Okamura,S.: "Sloan Digital sky Survey" Scientific and Engineering Frontiers for 8-10m Telescopes. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 岡村定矩,土居 守: "遠宇宙を探る-スローン・ディジタル・スカイサーベイ計画-" 日本物理学会誌. 49(印刷中). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Doi, M., Fukugita, M., Okamura, S.: "Morphological Classification of Galaxies with Simple Photometric Parameters" Monthly Notices of Royal Astron.Soc.264. 832-838 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fukugita, M., Okamura, S., Yasuda, N.: "Spatial Distribution of Spiral Galaxies in the Virgo Cluster" The Astrophysical Journal (Letters). 412. L13-L16 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yasuda, N., Okamura, S., Fukugita, M.: "Surface Photometry of Spiral Galaxies in the Virgo Cluster Region." The Astrophysical Journal, Supplement Series. 96. 359-369 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Doi, M., Fukugita, M., Okamura, S., Turner, E.L.: "Distribution of Early-and Late-type Galaxies in the Coma Cluster" The Astronomical Journal. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Doi, M., Fukugita, M., Okamura, S.: "Automated Software for Surface Photometry of Galaxies" The Astrophysical Journal, Supplement Series. 97 (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Doi, M., Fukugita, M., Okamura, S., Tarusawa, K.: "Automated Surface Photometry for the Coma Cluster Galaxies : The Catalog" The Astrophysical Journal, Supplement Series. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Okamura, S., Doi, M., Fukugita, M., Yasuda, N., etal.: "Automatic Morphological Classification of Galaxies" IAU Symposium. 161. 243-247 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshida, S., Sekiguchi, M., Okamura, S., etal: "CCD Cameras for the Kiso 105-cin Schmidt Telescope" IAU Colloquium. 148 (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kashikawa, N., Sekiguchi, M., Okamura, S., etal.: "Development of a 7000*4000-pixel Mosaic CDD Camera" IAU Symposium. 167 (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Watanabe, M., Okamura, S., Ichikawa, T.: "Large Scale Peculiar Motion in the Picos-Perseus Region" The World of Galaxies.II.(in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Okamura, S.: "Sloan Digital Sky Survey" Scientific and Engineering Frontiers for 8-10m Telescopes. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Okamura, S., Doi, M.: "Probing the Distant Universe-Sloan Digital Sky Survey- (in Japanese)" Butsuri. 49. 168-175 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Doi et al.: "Morphological Classification of Galaxies with Simple Photometric Parameters" Monthly Notice of Royal Astron. Soc.264. 832-838 (1993)
• [文献書誌] S.Okamura et al.: "Automatic Morphological Classification of Galaxies" Astronomy from Wide-Field Imaging (IAU Symp. 161). 161. in press (1994)
• [文献書誌] K.Shimasaku: "Velocity Functions of Galaxies and Clusters of Galaxies" Doctral thesis,University of Tokyo. (1994)
• [文献書誌] Fukugita et al.: "Spatial Distribution of Spiral Galaxies in Virgo Cluster from the Tully-Fisher Relation" The Astrophysical Journal (Letters). 412. L13-L16 (1993)
• [文献書誌] N.Yasuda,S.Okamura,M.Fukugita: "Surface Photometry of Spiral Galaxies in the Virgo Cluster Region" The Astrophysical Journal,Supplement Series. (in press). (1994)