| 研究課題/領域番号 |
20H00172
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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| 研究機関 | 上越教育大学 |
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研究代表者 |
濤崎 智佳 上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (40356126)
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| 研究分担者 |
鎌崎 剛 国立天文台, アルマプロジェクト, 助教 (00413956)
田中 邦彦 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (00534562)
小宮山 裕 法政大学, 理工学部, 教授 (20370108)
江草 芙実 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (30644843)
廿日出 文洋 国立天文台, アルマプロジェクト, 准教授 (70719484)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2023年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2022年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2021年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2020年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
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| キーワード | 星間物質 / サブミリ波 / 中性炭素原子輝線 / 低金属量銀河 / デジタル分光システム / 中性炭素原子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
低金属量銀河において，銀河の進化過程を理解する上で不可欠な，星形成の母体である低温の分子雲を定量，その分布や物理状態を知ることを目的として，世界最高水準の観測条件を持つチリ・アタカマに設置されたASTE望遠鏡に，広帯域・高周波数分解能観測を可能にする分光計を導入する。我が国が開発したALMA超伝導受信機の優れた性能を引き出しつつ，低金属量環境下の近傍銀河に対して分子雲スケールまで分解，かつALMAでは観測が難しい，薄く広がった放射成分までしっかり捉えた，銀河全域にわたる中性炭素原子 [CI](1-0) 輝線データを取得し，低金属量銀河における分子雲量のトレーサーとして確立する。
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| 研究実績の概要 |
4年計画の2年目となる2021年度は、広帯域かつ高い周波数分解能を有する新しいサブミリ波分光観測システムの開発・導入を進展させ、ASTE現地にXFFTSボードをはじめとする必要な機器一式を輸送・搭載し、観測制御システムCOSMOS3と噛み合わせた観測試験を実施することが出来た。コロナ禍によるさまざまな問題、特に実験室における実験・評価を実施することの困難や、ASTE望遠鏡が設置されているチリ現地への渡航の困難などによる遅れの影響を強く受けることとなったが、こうした中でも、装置の輸送・搭載、さらに観測の試験を実施するところまで漕ぎ着けることができたのは、大きな成果であり、またASTE望遠鏡運用チームをはじめとする関係各位に深く感謝したい。以下に本年度の研究実績について、その詳細を述べる。(1) XFFTS分光システムについては、前年度に引き続き、必要な物品の調達を進めた上、実験室での評価を実施した。また、その制御のために必要なソフトウエアの開発を行った。さらに、観測指示書を作成するためのツールの改修、また、取得したデータを、アルマのデータ解析でも使用される標準解析ツールであるCASAに読みこむことができるようにするツールの開発も行った。(2) 中間周波数信号を扱うIFDC部については、前年度に引き続き、設計を進めた上、必要な部品を調達し、制作を進めた。制御ソフトウエアの開発とあわせ、実験室での評価まで完了した。(3) 以上を組み合わせた総合試験を実験室で実施した。(4) これらの装置をチリへ輸送し、ASTE望遠鏡の受信機室に搭載した。その際、既存のバックエンド部の除去作業も実施した。(5) その上で、観測制御システムCOSMOS3から各装置への通信・制御が正しくできることの確認観測まで実施することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ASTE望遠鏡への新分光器システムの搭載へ向けた準備、特に開発・調達および実験室での評価、また必要なソフトウエア類の開発は着実に進行している。コロナ禍のさまざまな制約がある中で、ASTE望遠鏡への分光計の搭載と、制御システムCOSMOS3を通した制御試験観測も実施することが出来た。しかし、ASTE望遠鏡の副鏡制御部分に生じている不具合により、天体信号を使った試験観測に進むことが出来ていない状態である。本研究課題を進める上で、ASTE望遠鏡により取得される予定の中性炭素原子輝線と比較して議論を行う予定の、一酸化炭素分子 CO(J=1-0) 輝線のデータについては、ALMA望遠鏡ACAによる観測が開始されている。各研究パートでの進行状態に差はあるが、これらを考慮すると総合的には、やや遅れていると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
当面、ASTE望遠鏡の副鏡制御部における不具合の解消を待つ必要がある。現地での調査および部品交換などの対処作業が慎重に進められている状況である。問題が解決し次第、天体信号を導入しての試験観測、システム全体の性能評価、およびデータの品質評価が速やかに実施できるよう、必要ソフトウエア類の整備も含め、準備を入念に進めておく予定である。本課題での主要な観測ターゲットである低金属量銀河 NGC 6822のASTE望遠鏡以外の観測については、ALMA-ACAを使った一酸化炭素分子 CO(J=1-0)輝線の広域マッピング観測が進んでおり、届いたデータから、順次解析を進め、CO輝線単独で得られる知見を論文にまとめる準備を進めておく。加えて、ASTE望遠鏡による中性炭素原子輝線のデータが得られた際に、迅速にCO輝線やすばる望遠鏡でのHα輝線分布、Spitzerによる原始星の分布等と比較した解析に着手できるよう、こちらも準備を進めていく計画である。
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