サブミリ波一酸化炭素輝線による銀河系内星間ガスの探査

• 研究課題/領域番号: 08404009
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長谷川 哲夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (50134630)
• 研究分担者: 野口 卓 国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (90237826) ; 半田 利弘 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40202270)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 34,200千円 (直接経費: 34,200千円); 1998年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円); 1997年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円); 1996年度: 18,500千円 (直接経費: 18,500千円)
• キーワード: 天の川銀河 / 星間物質 / 星間分子 / 星の誕生 / 電波天文学 / サブミリ波 / ミリ波 / 天体物理学

研究概要

本研究は、星間一酸化炭素分子COのJ=3-2(345GHz)およびJ=2-1(230GHz)の二本の輝線を観測できる受信システムを新たに構築し、それをチリのESOおよび野辺山にて運用している私たちの60cmサブミリ波サーベイ望遠鏡に搭載して、銀河を観測を行い、それによって天の川銀河の星間分子ガスの物理状態を明らかにすることを目的として以下の研究を行った。
1.受信機フロントエンドの製作
入力光学系を設計・製作し、4K閉サイクル冷凍機クライオスタットに取り付けて、230GHz帯の受信機フロントエンドを構成した。性能試験の結果、受信機雑音250K(SSB)という満足すべき性能を達成した。350GHz帯については、ミクサーの性能評価を行いながら、ミクサーマウントの最適化を行った結果、受信機温度500K(DSB)の性能が達成された。
2.観測・データ処理・解析システムの増強
遠隔操作による観測の実現に取り組んだ。60cm望遠鏡をインターネット経由で制御する方法を開発し、野辺山の60cm望遠鏡1号機を用いてその有効性を実証した。データ解析計算機を新たに導入し、観測データの柔軟な処理・解析をスピーディーにできるようにした。
3.60cm望遠鏡による観測とそのデータの解析
野辺山とチリの二台の60cm望遠鏡を用いて、銀河系内分子ガスの観測を行った。特に銀河系中心部のサーベイを完成させた。また銀河系外域の渦状腕のマッピング観測を行い、そのデータの解析から、腕に沿ったほぼ周期的な構造を見いだした。60cm望遠鏡による観測から予想された分子雲の内部構造を、野辺山の45m望遠鏡による広域高分解能観測により実証した。

研究成果

• [文献書誌] T.Sawada et al.: "Molecular Gas in the Galactic Center"Proc.Star Formation 1999 (Nobeyama Radio Observatory). 104-105 (1999)
• [文献書誌] F.Yamamoto et al.: "Supernova-Molecular Cloud Interactions:The Cases of HB21、W66、and W50"Proc.Star Formation 1999 (Nobeyama Radio Observatory). 110-111 (1999)
• [文献書誌] K.Usuda et al.: "Low Density Molecular Gas in the Galaxy"Proc.Cologne-Zermatt Symposium. 3. 96-99 (1999)
• [文献書誌] G.White et al.: "The Eagle Nebula's fingers-Pointers to the earliest stages of star formation?"A&A. 342. 233-256 (1999)
• [文献書誌] T.Oka et al.: "A high velocity molecular cloud near the center of the Galaxy"ApJ. 515. 249-255 (1999)
• [文献書誌] M.Tsuboi et al.: "Dense molecular clouds in the Galactic center region"ApJS. 120. 1-39 (1999)
• [文献書誌] S.Sakamoto et al.: "The Tokyo-Nobeyama CO J=2-1 Galactic Plane Survey"ASP Conf.Ser.. 168. 90-93 (1999)
• [文献書誌] T.Handa et al.: "A CO(2-1) survey of the Galactic plane with the 60-cm telescope to explore the density & temperature of molecular gas"ASP Conf.Ser.. 168. 399-402 (1999)
• [文献書誌] S.Sakamoto et al.: "Detailed Structure of Giant Molecular Cloud Peripheries"ASP Conf.Ser.. 168. 403-406 (1999)
• [文献書誌] T.Hasegawa et al.: "A large-scale CO imaging of the Galactic center with the Nobeyama 45-m telescope"Proc.IAU Symp.. 184. 171-172 (1999)
• [文献書誌] T.Hasegawa et al.: "The CO 2-1/1-0 ratio in the disk and center of the Milky Way galaxy"Proc.IAU Symp.. 184. 179-180 (1999)
• [文献書誌] F.Sato et al.: "Structure of the molecular cloud and star forming activity in the Sagittarius B2 region"Proc.IAU Symp.. 184. 177-178 (1999)
• [文献書誌] F.Sato et al.: "Distribution of C^<18>O and HNCO emission in the Sagittarius B2 Molecular cloud"Proc.IAU Symp.. 184. 181-182 (1999)
• [文献書誌] T.Oka et al.: "A molecular cloud interacting with the vertical filaments of the Galactic center radio arc"Proc.IAU Symp.. 184. 191-192 (1999)
• [文献書誌] T.Oka et al.: "A high velosity molecular cloud near the center of the Galaxy"Proc.IAU Symp.. 184. 193-194 (1999)
• [文献書誌] M.Seta et al.: "Molecular shell formation by supernova remnants in the Galactic center"Proc.IAU Symp.. 184. 195-196 (1999)
• [文献書誌] T.Oka et al.: "A large scale CO imaging of the Galactic center. II. Statistical properties of molecular clouds"Adv.Space Res.. 23. 981-984 (1999)
• [文献書誌] T.Sawada et al.: "A CO (J=2-1)line survey of the Galactic center"Adv.Space Res.. 23. 985-989 (1999)
• [文献書誌] S.Sakamoto et al.: "A search for absorption of Mg and Ca compounds in molecular clouds towards galactic continuum sources"MNRAS. 301. 301-308 (1998)
• [文献書誌] T.Oka et al.: "A Large-Scale CO imaging of the Galactic Center"ApJS. 118. 455-515 (1998)
• [文献書誌] M.Seta et al.: "Enhanced CO J=2-1/J=1-0 ratio as a marker of supernova remnant-molecular cloud interactions"ApJ. 505. 286-298 (1998)
• [文献書誌] J.-I.Morino: "Reflected infrared spectrum of a massive protostar in Orion"Nature. 393. 340-342 (1998)
• [文献書誌] T.Oka et al.: "CO (J=2-1) line observations of the Galactic center molecular cloud complex.II."ApJ. 493. 730-761 (1998)
• [文献書誌] T.Noguchi et al.: "Superconducting heterodyne receivers"Handbook of applied superconductivity. 1899-1912 (1998)
• [文献書誌] S.-C.Shi et al.: "Experimental results of SIS mixer with distributed junction array"Proc.9th Int.Symp.Space Terahertz Technology. 223-234 (1998)
• [文献書誌] T.Noguchi et al.: "SIS mixers using a parallel array of junctions for millimeter and submillimeter wavelengths"Proc.2nd ESA Workshop on Millimeter Wave Technology and Applications. 309-313 (1998)
• [文献書誌] S.Sakamoto et al.: "An out-of-plane CO (J=2-1) survey of the Milky Way.II."ApJ. 486. 276-290 (1997)
• [文献書誌] S.Sakamoto et al.: "An extensive high-resolution ^<12>CO imaging of L1641 in Orion"ApJ. 481. 302-312 (1997)
• [文献書誌] T.Oka et al.: "A large-scale CO imaging of the Galactic center"Proc.IAU Symp.. 179. 65-67 (1997)
• [文献書誌] T.Hasegawa et al.: "The CO 2-1/1-0 ratio in the southern Milky Way and the Large Magellanic Cloud"ASP Conf.Ser.. 124. 244-250 (1997)
• [文献書誌] K.Sato et al.: "First detection of [CI] absorption lines toward Sgr B2 and W49A"ASP Conf.Ser.. 124. 251-254 (1997)
• [文献書誌] T.Noguchi et al.: "Twin-junction SIS mixers for the 230 GHz band"Applied Superconductivity 1997. 1. 381-384 (1997)
• [文献書誌] T.Noguchi et al.: "Twin-junction SIS mixer with an inductance made of a coplanar stripline"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 7. 2570-2573 (1997)
• [文献書誌] S.-C.Shi et al.: "Twin-junction SIS mixer with an inductance"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 7. 2587-2590 (1997)
• [文献書誌] A, Luna.et al.: "CO (J=2-1) in-plane Survey of the 4-the Galactic Quadrant." IX Latin American Regional IAU Meeting in Revista Mexicana de Asfronomia y Astrofisica. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] M.Scta et al.: "Enhanced CO J=2-1/1-0 Ratio as a Marker of Supernova.Remnant-Molecular Cloud Interactions : The Cales of W44 and IC443" Astrophysical Journal. 505. 286-298 (1998)
• [文献書誌] T.Oka, et al.: "CO (J=2-1) Line Observations of the Galactic Center Molecular Clond Comprex. II. Dynamical Structure" Astrophysical Journal. 493. 730-761 (1998)
• [文献書誌] J.-I.Morino, et al.: "Reflected infrared spect rum of a massive protoster in Orion" Nature. 393. 340-342 (1998)
• [文献書誌] M.Tsuboi, T.Handa, N.Ukita: "Dense Molecular Clonds in the Galactic Center Region. I.Observations and the Data." (印刷中). 1999.
• [文献書誌] T.Noguchi & S.-C.Shi: "Superconducting heterodyne receivers" Handbook of Applied Superconductivity. 1899-1912 (1998)
• [文献書誌] Oka,Tomoharu: "CO (J=2-1) Line Observations of the Galactic center Molecular Cloud Complex II Dynamical Structure and Physical Conditions" Astroplysical Journal. 493. 730-761 (1998)
• [文献書誌] Sakamoto,Seiichi: "An out-of-Plane CO (J=2-1) Survey of the Milky Way II Physical Conditions of Molecular Gas" Astrohysical Journal. 486. 276-290 (1997)
• [文献書誌] Sakamoto,Seiichi: "Extensive High-Regolation ^<12>CO Imaging of L1641 in Orion" Astrophysical Journal. 481. 302-312 (1997)
• [文献書誌] Hasegawa,Tetsuo: "The CO J=2-1/J=1-0 Ratio in the Southern Milky Wang and the Large Mazellanic Cloud" ASP Conf.Ser.124. 244-250 (1997)
• [文献書誌] Kumiko,Sato: "First Detection of [CI] Absorption Lines toward Sgr B2 and W49A" ASP Conf.Ser.124. 251-254 (1997)
• [文献書誌] Hasegawa,Tetsuo: "A Large-Scale CO Imaging of the Galactic Center with the Nobeyoma 45-m Telescope : Shell Statistics and Star Formation History" Proc.IAU Symp.184(印刷中). (1998)
• [文献書誌] T.Oka,T.Hasegawa et al.: "CO(J=2-1)Line Observations of the Galactic Center Moleculor Cloud Complex.I.On-Plone Structure" Astrophys.J.460. 334-342 (1996)
• [文献書誌] T.Hasegawa: "The CO 2-1/1-0 Ratio" in“CO:Twenty-five Years of Millimeter-Wave Spcctroscopy",Proc.IAU Symposiam. 170. 39-46 (1996)
• [文献書誌] M.Inoue et al.: "Millimeter-Wave CO and Neor Infrored H2 Emission at the Center of cD/Seyfert Galaxy NGC 1275" Astron.J.111. 1852-1860 (1996)
• [文献書誌] T.Hasegawa et al.: "The CO 2-1/1-0 Ratio in the Southern Milky Way and the Large Mogellanic Cloud" in“Diffuse Infrared Radiation and the IRTS",ASP Conf.Ser.(印刷中). (1997)
• [文献書誌] S.Sakamoto,T.Hasegawa et al.: "An Extensive High-Resolution 12CO Imaging of L1641 in Orion" Astrophys.J.(印刷中). (1997)
• [文献書誌] T.Oka,T.Hasegawa,et al.: "CO(J=2-1)Line Observations of the Golactic Center Moleculor Cloud Complex.II.Dynamical Structure and Physical Conditions" Astrophys.J.(印刷中). (1997)