金属欠乏状態星間物質の遠赤外観測

• 研究課題/領域番号: 10147102
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 芝井 広 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70154234)
• 研究分担者: 中川 貴雄 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (20202210) ; 佐藤 紳司 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60192598) ; 川田 光伸 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 講師 (50280558) ; 土井 靖生 東京大学, 大学院・総合文化研究科院), 助手 (70292844) ; 奥田 治之 宇宙科学研究所, 名誉教授 (50025293)
• 研究期間 (年度): 1998 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 48,800千円 (直接経費: 48,800千円); 2001年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円); 2000年度: 16,200千円 (直接経費: 16,200千円); 1999年度: 13,200千円 (直接経費: 13,200千円); 1998年度: 16,800千円 (直接経費: 16,800千円)
• キーワード: 赤外線 / 銀河 / 星間物質 / 星間ガス / 遠赤外線 / 気球望遠鏡 / 星生成 / 赤外線センサー / 星形成

研究概要

本研究の主目的は、マゼラン雲の高解像遠赤外観測によって銀河系星間空間との構造の違いを調べ、「重元素比」の影響を観測的に解明することである。これは一般的に重元素比が小さいとされる宇宙初期の銀河形成・進化過程の解明に重要なステップになると考えられる。
本年度のフライトでは、ゴンドラとロードラインを電磁クラッチによって連結することで、よじれ戻しモーターに直接外部トルクが伝わらないように対策を施し、また初めて充電可能は90Ahの容量を持つリチウム2次電池を搭載した。11月16日のフライトでは、姿勢制御開始後しばらくしてゴンドラが自由姿勢となり、自由姿勢を捕捉することが出来なかった。この問題を解決するため、モーターの駆動回路を見直し、さらにゴンドラの回転角速度に比例した速度でよじれ戻しモーターを回転させ、徐々に吊り紐の捩れを解消する速度制御モードを新たに追加した。また2本の吊り紐から成るロードライン同志が絡まったために自由姿勢になった可能性もあったため、吊り紐間に剛体の棒をハジゴに入れ、吊り紐同士が接触しないように対策を施した。
2回目のフライトは12月7日に行われた。観測高度35Km地点の風速が強く、排気弁を開けて高度を30kmまで徐々に下げて観測を行った。この間にゴンドラの振り子運動が時折発生したものの、全ての観測装置は正常に動作し、大マゼラン雲、銀河面に付随した星生成領域であるイータ・カリーナ領域、オリオンB、C領域、系外銀河のM82の観測に成功し、午前7時45分に気球からの切り離され、150km離れた地点で無事にゴンドラは回収された。取得したデータを解析し成果の公表を行った。

研究成果

• [文献書誌] H.Shibai, T.T.Takeuchi, et al.: "Absorption Measurement of Hydrogen Molecules in the Early Universe"Publ. Astron. Soc. Jp.. 53. 589 (2001)
• [文献書誌] K.-W.Chan, H.Shibai, et al.: "Unidentified Infrared Emission Bands in the Diffuse Interstellar Medium"Astrophys. J.. 546. 273 (2001)
• [文献書誌] B.Mookerjea, H.Shibai, et al.: "Mapping of the Orion Molecular Cloud in the [CII]Line and Continuum at 158 Micron"Bull. Astr. Spc. India. 29. 337-338 (2001)
• [文献書誌] H.Hirashita, A.K.Inoue, H.Kamaya, H.Shibai: "Emisshion from dust in galaxies : Metallicitoy dependence"Astron. Astrophys.. 366. 83 (2001)
• [文献書誌] H.Shibai, S.Arimura, et al.: "FIRBE : A New Far-Infrared Telescope"Advances in Space Research. (in press). (2001)
• [文献書誌] K.Okumura, H.Shibai: "Characterization of Diffuse Mid-And Far-Infrared Emision derived form IRTS Observations"Advances in Space Reseach. (in press). (2002)
• [文献書誌] H.Shibai: "Absoption Measturement of Hydrogen Molecules in the Early Universe"Mid- and Far-Infrared Astronomy and Future Space Missions. ISAS Report SP-14. 67 (2000)
• [文献書誌] H.Hirashita et al.: "Emission from Dust in Galaxies : Metallicity Dependence"Astronomy & Astrophysics. 366. 83 (2001)
• [文献書誌] S.Oyabu et al.: "ISO Continuum Observations of Quasars at z=1-4 4.1.Spectral Energy Distributions of Quasars from the UV to Far-Infrared"Astronomy & Astrophysics. 365. 409 (2001)
• [文献書誌] C.Koike et al.: "Absorption Spectra of Mg-Rich Mg-Fe and Ca Pyroxenes in the Mid- and Far-Infrared Regions"Astronomy & Astrophysics. 363. 1115 (2000)
• [文献書誌] Y.Doi et al.: "Compact Two-Dimensional Array of Stressed Ge : Ga Detector"Experimental Astronomy. 10. 393-401 (2000)
• [文献書誌] S.Arimura et al.: "New Balloon-Borne Telescope for Far-Infrared Astronomy"Airborne Telescope Systems. SPIE 4014. 237-247 (2000)
• [文献書誌] T.Matsumoto and H.Shibai: "Mid- and Far-Infrared Astronomy and Future Space Missions"The Institute of Space and Astronoautical Science (ISAS). 400 (2000)
• [文献書誌] H. Shibai: "ASTRO-F (Infrared Imaging Surveyor) Project"Proc. of NGST Science and Technology Exposition. (in press). (1999)
• [文献書誌] Y. Doi, S. Makiuchi, H. Okuda, T. Nakagawa et al.: "Compact Two-Dimensional Array of Stressed Ge : Ga Detector"Experimental Astronomy. (in press). (1999)
• [文献書誌] H. Shibai: "Advanced Surveys with ASTRO-F (IRIS)"Proc. of SIRTF Sympo "Astrophysics with IR Surveys : A Prelude to SIRTF". (in press). (1999)
• [文献書誌] S. Arimura, H. Shibai et al.: "New Balloon-Bome Telescope for Far-Infrared Astronomy"Proc. SPIE "Instrumentation in Astronomy". (in press). (2000)
• [文献書誌] H. Shibai: "Nature of the Interstellar Dust derived from Infrared Observations"Proc. of Star Formation 1999. (in press). (1999)
• [文献書誌] T.Nakagawa,Y.Y.Yui,Y.Doi,H.Okuda,et al.: "Far-Infrared{CII}Line Survey Observations of the Galactic Plane" Astrophysical Journal,Supplement. 115. 259-269 (1998)
• [文献書誌] C.Koike and H.Shibai: "The Infrared Spectra of Candidate Materials for Celestial Dust by Laboratory Measurements" ISAS Report. 671. (1998)
• [文献書誌] M.Mizutani T.Onaka and H.Shibai: "ISO Spectroscopic Observations of the Carina Region" Advances in Space Research. (in press). (1999)
• [文献書誌] H.Shibai: "The Infrared Imaging Surveyor Project" Advances in Space Research. (in press). (1999)
• [文献書誌] H.Shibai: "Advanced Surveys with ASTRO-F(IRIS)" Proc.of SIRTF Sympo “Astrophysics with IR Surveys:A Prelude to SIRTF". (in press). (1999)
• [文献書誌] Y.Doi,S.Makiuchi,H.Okuda,T.Nakagawa,et al.: "Compact Two-Dimensional Array of Stressed Ge:Ga Detectors" Experimental Astronomy. (in press). (1999)