すばる望遠鏡による超広視野の多天体補償光学の実証

• 研究課題/領域番号: 26287027
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 秋山 正幸 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50425401)
• 連携研究者: 大屋 真 国立天文台, TMT推進室, 特任准教授 (80399287)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 補償光学 / トモグラフィー補償光学 / 多天体補償光学 / 波面測定 / 赤外線天文学 / トモグラフィー推定 / 可視赤外線天文学 / 広視野観測 / 大気トモグラフィー / 次世代30m望遠鏡

研究成果の概要

広視野補償光学を実現するトモグラフィー波面推定の新しいアルゴリズムとして、複タイムステップ・トモグラフィック波面推定の手法を、すばる望遠鏡の持込み装置である多天体補償光学実証機 RAVEN を用いて実証した。RAVEN の波面センサーの解析により、各高さの大気揺らぎが風向きにより時間と共に移動していること、相関のピークの強度は100ms程度までは強く、この時間間隔では大気揺らぎの各層が「凍結して移動している」と見なせることがわかり、複タイムステップ・トモグラフィック波面推定の有効性が実証された。

研究成果

• [国際共同研究] ビクトリア大学/NRC-Herzberg(カナダ)
• [国際共同研究] Laboratoire dAstrophysique de Marseille(フランス)
• [雑誌論文] Statistics of turbulence parameters at Maunakea using the multiple wavefront sensor data of RAVEN (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshito H. Ono, Carlos M. Correia, Dave R. Andersen, Olivier Lardiere, Shin Oya, Masayuki Akiyama, Kate Jackson, Colin Bradley
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 465 号: 4 ページ: 4931-4941
  • DOI: 10.1093/mnras/stw3083
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Using the multi-object adaptive optics demonstrator RAVEN to observe metal-poor stars in and towards the Galactic Centre (2017)
  • 著者名/発表者名: Lamb, M.; Venn, K.; Andersen, D.; Oya, S.; Shetrone, M.; Fattahi, A.; Howes, L.; Asplund, M.; Lardiere, O.; Akiyama, M.; Ono, Y.; Terada, H.; Hayano, Y.; Suzuki, G.; Blain, C.; Jackson, K.; Correia, C.; Youakim, K.; Bradley, C.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 465 号: 3 ページ: 3536-3557
  • DOI: 10.1093/mnras/stw2865
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cluster Glimpses with RAVEN: AO-corrected Near and Mid-infrared Images of GLIMPSE C01 and GLIMPSE C02 (2016)
  • 著者名/発表者名: Davidge, T. J.; Andersen, D. R.; Lardiere, O.; Bradley, C.; Blain, C.; Oya, S.; Terada, H.; Hayano, Y.; Lamb, M.; Akiyama, M.; Ono, Y. H.; Suzuki, G.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 152 号: 6 ページ: 173-173
  • DOI: 10.3847/0004-6256/152/6/173
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The statistics of atmospheric turbulence at Maunakea measured by RAVEN (2016)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y. H.; Correia, Carlos M.; Lardiere, O.; Andersen, D. R.; Oya, S.; Akiyama, M.; Gamroth, D.; Jackson, K.; Martin, O.; Guesalaga, A.; Bradley, C.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9909 ページ: 99093E-99093E
  • DOI: 10.1117/12.2232359
  • 国際共著
• [雑誌論文] On-sky MOAO performance evaluation of RAVEN (2016)
  • 著者名/発表者名: Ono, Y. H.; Correia, Carlos M.; Lardiere, O.; Andersen, D. R.; Oya, S.; Akiyama, M.; Gamroth, D.; Jackson, K.; Martin, O.; Bradley, C.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9909 ページ: 990910-990910
  • DOI: 10.1117/12.2232321
  • 国際共著
• [雑誌論文] Multi time-step wavefront reconstruction for tomographic adaptive-optics systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshito H. Ono, Masayuki Akiyama, Shin Oya, Olivier Lardiere, David R. Andersen, Carlos Correia, Kate Jackson, and Colin Bradley
  • 雑誌名: Journal of the Optical Society of America A 巻: 33 号: 4 ページ: 726-740
  • DOI: 10.1364/josaa.33.000726
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multi time-step wavefront reconstruction for tomographic adaptive-optics systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Y.H.Ono, M.Akiyama, S.Oya, O.Lardiere, D.R.Andersen, C.Correia, K.Jackson, C.Bradley
  • 雑誌名: Journal of the Optical Sociecy of America A 巻: 33 ページ: 726-740
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Raven and the Center of Maffei 1: Multi-object Adaptive Optics Observations of the Center of a Nearby Elliptical Galaxy and the Detection of an Intermediate Age Population (2015)
  • 著者名/発表者名: T.J. Davidge, D.R. Andersen, D. R., O. Lardiere, C. Bradley, C. Blain, S. Oya, M. Akiyama, Y.H. Ono
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 811 号: 2 ページ: 133-144
  • DOI: 10.1088/0004-637x/811/2/133
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TMT-AGE: wide field of regard multi-object adaptive optics for TMT (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, Masayuki; Oya, Shin; Ono, Yoshito H.; Takami, Hideki; Ozaki, Shinobu; Hayano, Yutaka; Iwata, Ikuru; Hane, Kazuhiro; Wu, Tong; Yamamuro, Tomoyasu; Ikeda, Yuji
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9148 ページ: 914814-14
  • DOI: 10.1117/12.2056320
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TMT-AGE: numerical simulation of a new tomographic reconstruction method for wide FoR MOAO (2014)
  • 著者名/発表者名: Ono, Yoshito H.; Akiyama, Masayuki; Oya, Shin
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9148 ページ: 91486M-91486M
  • DOI: 10.1117/12.2055912
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multi-object adaptive optics on-sky results with Raven (2014)
  • 著者名/発表者名: Olivier Lardiere, Dave Andersen, Celia Blain, Colin Bradley, Darryl Gamroth, Kate Jackson, Przemek Lach, Reston Nash, Kim Venn, Jean-Pierre Veran, Carlos Correia, Shin Oya, Yutaka Hayano, Hiroshi Terada, Yoshito Ono, Masayuki Akiyama
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 9148 ページ: 91481G-91481G
  • DOI: 10.1117/12.2055480
• [雑誌論文] ULTIMATE-SUBARU: project status (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayano, Yutaka; Akiyama, Masayuki; Hattori, Takashi; Iwata, Ikuru; Kodama, Tadayuki; Lai, Olivier; Minowa, Yosuke; Ono, Yoshito; Oya, Shin; Takiura, Koki; Tanaka, Ichi; Tanaka, Yoko; Arimito, Nobuo
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9148 ページ: 91482S-91482S
  • DOI: 10.1117/12.2055042
• [雑誌論文] ULTIMATE-SUBARU: simulation update (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin Oya, Yutaka Hayano, Olivier Lai, Ikuru Iwata, Tadayuki Kodama, Nobuo Arimoto, Yosuke Minowa, Masayuki Akiyama, Yoshito H. Ono, Hiroshi Terada, Tomonori Usuda, Hideki Takami, Tetsuo Nishimura, Naruhisa Takato, Daigo Tomono
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 9148 ページ: 91486G-91486G
  • DOI: 10.1117/12.2055701
  • 謝辞記載あり
• [学会発表] 多天体補償光学に向けた開ループ制御補償光学系での波面補償の性能評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木元気, 秋山正幸, 大屋真
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 多天体補償光学に向けた Open-Loop 補償光学系での波面補償の試験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木元気, 秋山正幸, 大屋真
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県・松山）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Spatially-resolved Star Formation Rate and Stellar Mass of Spiral Galaxies in the Local Universe : Quantifying The Inside-out Scenario of Disk Galaxies Formation (2016)
  • 著者名/発表者名: Abdurrouf, Masayuki Akiyama
  • 学会等名: How Galaxies form Stars
  • 発表場所: ストックホルム（スウェーデン）
  • 年月日: 2016-08-22
  • 国際学会
• [学会発表] RAVEN:多天体補償光学を用いた場合の視野内でのPSFの一様性の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野良人、秋山正幸、大屋真、Olivier Ladiere
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学(神戸市)
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Subaru/RAVENを用いたトモグラフィック再構成手法の開発と実証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野良人, 秋山正幸, 大屋真, Olivier Ladiere
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] RAVEN プロジェクトの進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大屋 真、大野 良人、秋山 正幸、寺田 宏、早野 裕、高遠 徳尚、高見 英樹、伊藤 周、 Olivier Lardiere、Colin Bardley、David Andersen
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] Subaru/RAVENのon-sky観測で得られた大気揺らぎの経験的モード展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎 公大、秋山 正幸、大野 良人、大屋 真
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 次世代超大型望遠鏡の広視野補償光学の光学設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田 大樹、秋山 正幸、大屋 真、池田 優二
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] TMT-AGE:多天体面分光で探る遠方銀河 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山 正幸、大野 良人、大屋 真
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学（山形県山形市）
  • 年月日: 2014-09-13