天体重力波の光学赤外線対応現象の探索

2016 年度 実績報告書

• 研究領域: 重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開
• 研究課題/領域番号: 24103003
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 吉田 道利 国立天文台, ハワイ観測所, 教授 (90270446)
• 研究分担者: 太田 耕司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50221825) ; 柳澤 顕史 国立天文台, 岡山天体物理観測所, 助教 (90311183) ; 本原 顕太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90343102)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• キーワード: 光学赤外線天文学 / 電波天文学 / 重力波天体 / 突発天体 / 天文観測装置開発

研究実績の概要

重力波源の光赤外線対応現象の追跡観測のために構築した観測ネットワークJ-GEMを活用して、米国および欧州の重力波望遠鏡LIGO、Virgoによる重力波観測の追跡観測を実施した。2016年11月より開始されたLIGOの第二回本格運用（O2）において、2回の重力波イベントに対して追跡観測を行うことができたが、これらはいずれもブラックホール同士の合体現象であり、光赤外線現象の発見には至らなかった。観測の詳細については、重力波の電磁波追跡観測ネットワークLV-EMに報告した。また、前年度に観測したGW150914、GW151226の観測について、3本の査読論文を発表した。
装置開発に関しては、木曽観測所の超広視野CMOSカメラTomo-eの試験観測を進め、性能評価を行い、設計通りの性能を発揮することを確認した。この結果に基づき、64個のCMOS素子を搭載する完全仕様のカメラの開発を開始した。京都大学では面分光ユニットを搭載した可視分光器KOOLSによる観測を進め、突発天体に対応するためのシステムを開発した。広視野赤外線カメラOAO-WFCは定常モニター観測を継続し、銀河面に多数の新たなセファイド変光星、ミラ型変光星を発見することに成功した。また、O2における重力波イベントに対して赤外線広域探査を実施した。広島大学は50cmロボット望遠鏡を中国・チベットの標高5000mのサイトに設置することに成功し、試験観測を実施した。その結果、大気の透明度と安定度、夜の暗さなどの点において、チベットサイトが天文観測に極めて適していることが実証された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] California Institute of Technology/European Gravitational Observatory/Max-Plank Instiut(アメリカ合衆国、他)
  • 国名: アメリカ合衆国、他
  • 外国機関名: California Institute of Technology/European Gravitational Observatory/Max-Plank Instiut
  • 他の機関数: 100
• [国際共同研究] 中国国家天文台/紫金山天文台(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 中国国家天文台/紫金山天文台
• [国際共同研究] National Institute for Astrophysics(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: National Institute for Astrophysics
• [雑誌論文] Broad-lined Supernova 2016coi with a Helium Envelope (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka M., Nakaoka T., Tanaka M., Maeda K., Honda S., Hanayama H., Morokuma T., Imai M., Kinugasa K., Yoshida, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 837 ページ: 1
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa5f57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Cosmic Molecular Gas Mass Density from z = 0 to z = 1-1.5 (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeda F., Ohta K., Seko A.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 835 ページ: 120
  • DOI: 10.3847/1538-4357/835/2/120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-infrared Spectroscopy of Nearby Seyfert Galaxies: Is There Evidence for Shock Excitation in Narrow-line Regions? (2016)
  • 著者名/発表者名: Terao K., Nagao T., Hashimoto T., Yanagisawa K., Matsuoka K., Toba Y., Ikeda H., Taniguchi Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 833 ページ: 190
  • DOI: 10.3847/1538-4357/833/2/190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Study of Gamma-ray-bright Blazars with Optical Polarization and Gamma-Ray Variability (2016)
  • 著者名/発表者名: Itoh R., Nalewajko K., Fukazawa Y., Uemura M., Tanaka Y. T., Kawabata K. S., Madejski G. M., Schinzel F. K., Kanda Y., Yoshida, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 833 ページ: 77
  • DOI: 10.3847/1538-4357/833/1/77
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Constraint on the Inflow/outflow Rates in Star-forming Galaxies at z ~ 1.4 from Molecular Gas Observations (2016)
  • 著者名/発表者名: Seko A., Ohta K., Yabe K., Hatsukade B., Akiyama M., Tamura N., Iwamuro F., Dalton G.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 833 ページ: 53
  • DOI: 10.3847/1538-4357/833/1/53
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2014-2015 Multiple Outbursts of 15P/Finlay (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro M., Kuroda D., Hanayama H., Kwon Y. G., Kim Y., Lee M. G., Watanabe M., Akitaya H., Kawabata K., Itoh R., et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 152 ページ: 169
  • DOI: 10.3847/0004-6256/152/6/169
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] OISTER optical and near-infrared observations of the super-Chandrasekhar supernova candidate SN 2012dn: Dust emission from the circumstellar shell (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka M., Maeda K., Tanaka M., Tominaga N., Kawabata K. S., Takaki K., Kawabata M., Nakaoka T., Ueno I., Akitaya H., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 ページ: 68
  • DOI: 10.1093/pasj/psw047
  • 査読あり
• [雑誌論文] J-GEM follow-up observations to search for an optical counterpart of the first gravitational wave source GW150914 (2016)
  • 著者名/発表者名: Morokuma T., Tanaka M., Asakura Y., Abe F., Tristram P. J., Utsumi Y., Doi M., Fujisawa K., Itoh R., Yoshida, M., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 ページ: L9
  • DOI: 10.1093/pasj/psw061
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gas-to-dust ratios in massive star-forming galaxies at z = 1.4 (2016)
  • 著者名/発表者名: Seko A., Ohta K., Yabe K., Hatsukade B., Aono Y., Iono D.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 ページ: 62
  • DOI: 10.1093/pasj/psw060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supplement: "Localization and Broadband Follow-up of the Gravitational-wave Transient GW150914" (2016, ApJL, 826, L13) (2016)
  • 著者名/発表者名: Abbott B. P., Abbott R., Abbott T. D., Abernathy M. R., Acernese F., Ackley K., Adams C., Adams T., Addesso P., Yoshida, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 225 ページ: 8
  • DOI: 10.3847/0067-0049/225/1/8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Localization and Broadband Follow-up of the Gravitational-wave Transient GW150914 (2016)
  • 著者名/発表者名: Abbott B. P., Abbott R., Abbott T. D., Abernathy M. R., Acernese F., Ackley K., Adams C., Adams T., Addesso P., Yoshida, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 826 ページ: L13
  • DOI: 10.3847/2041-8205/826/1/L13
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Subaru FMOS galaxy redshift survey (FastSound). II. The emission line catalog and properties of emission line galaxies (2016)
  • 著者名/発表者名: Okada H., Totani T., Tonegawa M., Akiyama M., Dalton G., Glazebrook K., Iwamuro F., Ohta K., Takato N., Tamura N., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 ページ: 47
  • DOI: 10.1093/pasj/psw043
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] No Evidence of Intrinsic Optical/Near-infrared Linear Polarization for V404 Cygni during Its Bright Outburst in 2015: Broadband Modeling and Constraint on Jet Parameters (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y. T., Itoh R., Uemura M., Inoue Y., Cheung C. C., Watanabe M., Kawabata K. S., Fukazawa Y., Yatsu Y., Yoshii T., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 823 ページ: 35
  • DOI: 10.3847/0004-637X/823/1/35
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] LIGO O2におけるMOA望遠鏡を用いた重力波天体の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 朝倉悠一朗、吉田道利、MOAコラボレーション、J-GEMコラボレーション
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] 木曽超広視野高速CMOS カメラTomo-e Gozen の即時データ解析とデータ管理 (2017)
  • 著者名/発表者名: 一木真、酒向重行、大澤亮、高橋英則、土居守、本原顕太郎、他
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] 木曽超広視野高速CMOSカメラTomo-e Gozen実機の開発 －要素試験と詳細設計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 酒向重行、大澤亮、高橋英則、一木真、土居守、本原顕太郎、他
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] Summary of the A02 sub-project (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M., Motohara, K., Yanagisawa, K., et al.
  • 学会等名: 5th Annual Symposium of the Innovative Area on Multi-messenger Study of Gravitational Wave Sources
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] J-GEM: EM follow-up network in Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: RESCUE symposium 2016
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Japanese electromagnetic follow-up network for gravitational wave sources: J-GEM (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: 2nd International Meeting on KAGRA
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 重力波源天体の可視光分光フォローアップ観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松林和也、太田耕司、泉浦秀行、神戸栄治、岩田生、他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] J-GEMによるLIGO重力波源に対する電磁波フォローアップ観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸隈智貴、田中雅臣、朝倉悠一朗、阿部文雄、Tristram, P.、吉田道利、他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] チベットロボット三色撮像カメラ（HinOTORI）：輸送と建設 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内海洋輔、吉田道利、川端弘治、川野元聡、成相恭二、他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] 木曽超広視野高速CMOSカメラTomo-e Gozen実機の開発 －基本設計 (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒向重行、大澤亮、高橋英則、一木真、土居守、本原顕太郎、他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] 木曽超広視野高速CMOSカメラTomo-e Gozen 試験機による高頻度測光の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 一木真、酒向重行、大澤亮、高橋英則、土居守、本原顕太郎、他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] 木曽超広視野高速CMOSカメラTomo-e Gozen試験機の機械系の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋英則、酒向重行、大澤亮、一木真、土居守、本原顕太郎、他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] HONIR用新検出器読み出しシステムのノイズ改善に向けた研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森裕樹、宇井崇紘、川端弘治、吉田道利、深沢泰司、他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] MOA望遠鏡を使った重力波フォローアップシステムの開発及び運用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 朝倉悠一朗、吉田道利、MOAコラボレーション、J-GEMコラボレーション
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] HinOTORI project and J-GEM collaboration (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: HinOTORI Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Electro-magnetic follow-up of the gravitational wave sources by J-GEM (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M., Morokuma, T., Tanaka, M., et al.
  • 学会等名: Gravitational Wave and Physics and Astrophysical Workshop 2016
  • 国際学会
• [備考] HinOTORIプロジェクト
  • URL: http://hinotori.hiroshima-u.ac.jp/
• [備考] 新学術研究・計画研究A02「天体重力波の光学赤外線対応現象の探索」
  • URL: http://jgem.hiroshima-u.ac.jp/
• [備考] The Tomo-e Gozen project
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/tomoe/index.html