全天可視偏光サーベイで解き明かす銀河系構造と宇宙突発現象のメカニズム

• 研究課題/領域番号: 18H03720
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分16:天文学およびその関連分野
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 川端 弘治 広島大学, 宇宙科学センター, 教授 (60372702)
• 研究分担者: 渡邉 誠 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (10450181) ; 西山 正吾 宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (20377948) ; 松村 雅文 香川大学, 教育学部, 教授 (50239084) ; 當真 賢二 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (70729011)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円); 2020年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2019年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円); 2018年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
• キーワード: 光学赤外線天文学 / 宇宙物理学 / 宇宙科学 / 星間物質 / 偏光 / 銀河磁場 / ガンマ線バースト / 星間ダスト

研究成果の概要

北天数百万個の恒星の偏光サーベイにより大規模かつ高精度の偏光データベースを構築するSGMAP計画の観測装置の開発に関して、広視野偏光器の実現の鍵を握る大型・広波長帯域・大許容入射角の半波長板および偏光ビームスプリッター、コンパクトな光学トレインを設計すると共に、試作品の光学試験やシミュレーションを通じて、広島大学1.5mかなた望遠鏡での可視・近赤外多バンド偏光サーベイ実現性のメドを得る。また、既存装置を用いた銀河面領域および時間変動を示す偏光天体の偏光撮像観測を実施し、実データに基づいて偏光サーベイ観測のデータリダクションパイプラインを整備し、銀河磁場の三次元構造の抽出等の研究の端緒を得る。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「偏光」は電磁波が有する基本的情報であり、強度のみでは判り得ない空間分解能以下の天体の形状や電磁波の放射機構、放射源ないし星間媒質中の磁場の向き、散乱体の光学的性質などといったベクトル的情報をもたらしてくれる有効な観測手段であるが、現存する可視全天偏光サーベイカタログは主として1960-80年代の非一様な偏光観測をまとめた高々1万個の（単バンドの）ものに留まっている。2桁以上多いサンプルに対し複数バンドの偏光カタログを得ることにより、銀河系の物質進化を司る銀河磁場の三次元マッピングをはじめ、活動銀河核やガンマ線バーストのジェット生成機構等、天文学上の大きな派生効果が期待される。

研究成果

• [国際共同研究] Universidade de Sao Paulo/INPE/MCTI(ブラジル)
• [国際共同研究] Radboud University(オランダ)
• [国際共同研究] 中国科学院国家天文台/中国科学院紫金山天文台(中国)
• [国際共同研究] University of Sao Paulo/Inst. Nac. de Pesquisas Espaciais(ブラジル)
• [国際共同研究] RADOUD University(オランダ)
• [国際共同研究] Univ. São Paulo(ブラジル)
• [雑誌論文] Characterisations of the HinOTORI telescope with a three-color imager at Ali Observatory in Western Tibet (2022)
  • 著者名/発表者名: Liu W.、Utsumi Y.、Yao Y.Q.、Kawabata K.S.、Sasada M.、Yoshida M.、Yin J.、Lou Z.
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 17 号: 01 ページ: P01022-P01022
  • DOI: 10.1088/1748-0221/17/01/p01022
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Kottamia Faint Imaging Spectro-Polarimeter (KFISP): opto-mechanical design, software control and performance analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Azzam Yosry A.、Elnagahy F. I. Y.、Ali Gamal B.、Essam A.、Saad Somaya、Ismail Hamed、Zead I.、Ahmed Nasser M.、Yoshida Michitoshi、Kawabata Koji S.、Akitaya Hiroshi、Shokry A.、Hendy Y. H. M.、Takey Ali、Hamed G. M.、Mack Peter
  • 雑誌名: Experimental Astronomy 巻: 53 号: 1 ページ: 45-70
  • DOI: 10.1007/s10686-021-09802-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Implications of High Polarization Degree for the Surface State of Ryugu (2021)
  • 著者名/発表者名: Kuroda D., Geem J., Akitaya H., Jin S., Takahashi J., Takahashi K., Naito H., Makino K., Sekiguchi T., Bach Y. P., Seo J., Sato S., Sasago H., Kawabata K. S., Kawakami A., Tozuka M., Watanabe M., Takagi S., Kuramoto K., Yoshikawa M., Hasegawa S., Ishiguro M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 911 号: 2 ページ: L24-L24
  • DOI: 10.3847/2041-8213/abee25
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Follow-up observations for IceCube-170922A: Detection of rapid near-infrared variability and intensive monitoring of TXS 0506+056 (2021)
  • 著者名/発表者名: Morokuma Tomoki、Utsumi Yousuke、Ohta Kouji、他36名
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 73 号: 1 ページ: 25-43
  • DOI: 10.1093/pasj/psaa110
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The JCMT BISTRO Survey: Magnetic Fields Associated with a Network of Filaments in NGC 1333 (2020)
  • 著者名/発表者名: Doi Yasuo、Hasegawa Tetsuo、Furuya Ray S.、et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 899 号: 1 ページ: 28-28
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aba1e2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Blazar Radio and Optical Survey (BROS): A Catalog of Blazar Candidates Showing Flat Radio Spectrum and Their Optical Identification in Pan-STARRS1 Surveys (2020)
  • 著者名/発表者名: Itoh Ryosuke、Utsumi Yousuke、Inoue Yoshiyuki、Ohta Kouji、Doi Akihiro、Morokuma Tomoki、Kawabata Koji S.、Tanaka Yasuyuki T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 901 号: 1 ページ: 3-3
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abab07
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of multi-conjugate adaptive optics system for monitoring of solar system planets (2020)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Makoto、Oya Shin、Goda Shuhei、Nakamoto Jumpei、Teraji Keisuke、Ishikoso Hiroaki、Morisada Shouta、Kamakari Hiroshi R.、Mizukose Fuka、Yamane Hiromasa、Sagisaka Kanta、Yokoyama Masaru、Kawabata Koji S.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 11448 ページ: 298-298
  • DOI: 10.1117/12.2561196
• [雑誌論文] The HinOTORI Telescope and its remote control system (2020)
  • 著者名/発表者名: Liu Wei、Utsumi Yousuke、Kawabata Koji S.、Sasada Mahito、Yao Yongqiang、Zuo Yingxi、Lou Zheng、Shi Shengcai
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 11448 ページ: 112-112
  • DOI: 10.1117/12.2560801
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Low-luminosity Type IIP Supernova 2016bkv with Early-phase Circumstellar Interaction (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakaoka T.、Kawabata K.S.、Maeda K.、Tanaka M.、Yamanaka M.、Moriya T.J.、Tominaga N.、Morokuma T.、Takaki K.、Kawabata M.、Kawahara N.、Itoh R.、Shiki K.、Mori H.、Hirochi J.、Abe T.、Uemura M.、Yoshida M.、Akitaya H.、Moritani Y.、Ueno I.、Urano T.、Isogai M.、Hanayama H.、Nagayama T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 859 号: 2 ページ: 78-78
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aabee7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A (2018)
  • 著者名/発表者名: The IceCube Collaboration、Fermi-LAT、MAGIC、AGILE、ASAS-SN、HAWC、H.E.S.S.、INTEGRAL、Kanata、Kiso、Kapteyn、Liverpool Telescope、Subaru、Swift/NuSTAR、VERITAS、VLA/17B-403 teams
  • 雑誌名: Science 巻: 361 号: 6398 ページ: 1378-1378
  • DOI: 10.1126/science.aat1378
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Extended optical/NIR observations of Type Iax supernova 2014dt: Possible signatures of a bound remnant (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawabata, Miho; Kawabata, Koji S.; Maeda, Keiich; Yamanaka, Masayuki; Nakaoka, Tatsuya; Takaki, Katsutoshi; Fukushima, Daiki; Kojiguchi, Naoto; Masumoto, Kazunari; Matsumoto, Katsura; Akitaya, Hiroshi; Itoh, Ryosuke, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 6 ページ: 111-132
  • DOI: 10.1093/pasj/psy116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a compact readout system for optical CCD in Higashi-Hiroshima Observatory (2018)
  • 著者名/発表者名: Liu Wei , Kawabata Koji , Sako Shigeyuki , Yoshida Michitoshi , Shi Sheng-Cai , Utsumi Yousuke
  • 雑誌名: High Energy, Optical, and Infrared Detectors for Astronomy VIII 巻: - ページ: 1-1
  • DOI: 10.1117/12.2311910
  • 国際共著
• [学会発表] 可視偏光サーベイ計画 SGMAP：北天銀河面の可視近赤外サーベイと南天観測の海外協力 (2021)
  • 著者名/発表者名: 川端弘治（広島大）、秋田谷洋（千葉工大）ほか、 SGMAP協力グループ
  • 学会等名: 日本天文学会2021年秋季年会
• [学会発表] Optical Polarimetry for Bright Early Afterglow of GRB 180720B (2021)
  • 著者名/発表者名: Koji S. Kawabata, Kengo Takagi, Miho Kawabata, Tatsuya Nakaoka, Mahito Sasada, Masayuki Yamanaka
  • 学会等名: IAU Symposium 360: Astronomical Polarimetry 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Imaging Polarimetric Observations of Nearby Supernovae (2021)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Yamanaka, Brajesh Kumar, Koji Kawabata, Avinash Singh, G. C. Anupama, Devendra Sahu, Tatsuya Nakaoka, Miho Kawabata
  • 学会等名: IAU Symposium 360: Astronomical Polarimetry 2020
  • 国際学会
• [学会発表] ALL-SKY SURVEY IN POLARIZED LIGHT (2018)
  • 著者名/発表者名: A. M. Magalhaes and K. S. Kawabata
  • 学会等名: Japan-Latin America Academic Conference 2018 in Nikko: Astronomy and Astronomical Instrumentation
  • 国際学会
• [学会発表] Status of Hiroshima 1.5m Optical Telescope and SGMAP optical survey project (2018)
  • 著者名/発表者名: Koji S. Kawabata
  • 学会等名: Gravitational Wave Physics and Astronomy: Genesis
• [備考] SGMAP homepage
  • URL: http://1601-031.a.hiroshima-u.ac.jp/sgmap/
• [備考] SGMAP home page
  • URL: http://1601-031.a.hiroshima-u.ac.jp/sgmap/
• [備考] SGMAPプロジェクト ホームページ
  • URL: http://1601-031.a.hiroshima-u.ac.jp/sgmap/
• [学会・シンポジウム開催] IAU Symposium 360: Astronomical Polarimetry 2020 (2021)