遠赤外[CII]スペクトル線による銀河構造の研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03041090
• 研究機関: 宇宙科学研究所
• 研究代表者: 奥田 治之 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (50025293)
• 研究分担者: 西村 徹郎 アリゾナ大学, スチュアート天文台, 研究員 ; LOW F.J. アリゾナ大学, スチュアート天文台, 教授 ; 松原 英雄 名古屋大学, 理学部, 助手 (30219464) ; 中川 貴雄 宇宙科学研究所, 共通基礎研究系, 助手 (20202210) ; 広本 宣久 郵政省, 通信総合研究所・電波応用部, 主任研究官 ; 芝井 広 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助手 (70154234) ; 村上 浩 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助教授 (40135299) ; 矢島 信之 宇宙科学研究所, システム研究系, 教授 (30200489)
• キーワード: 星間物理学 / 遠赤外線分光 / [CII]スペクトル線 / 銀河構造 / [CII]領域

研究概要

本研究の目的は、中性星間ガスをトレ-スする新しいプロ-ブである遠赤外[CII]スペクトル線(波長158μm)を用いて、銀河面サ-ベイ観測をい、銀河系の構造を新しい観点から明らかにすることにある。
遠赤外[CII]スペクトル線は、地球大気吸収のために、地上からは観測することができない。そこで、我々は、地球大気の影響を逃れるために、気球により高度約40kmにまで観測器を持ち上げ、そこから[CII]スペクトル線を観測することを計画した。そのために、[CII]サ-ベイ専用の気球搭載観測機BICE(Balloonーborne Infrared Carbon Explorer)を開発してきた。
平成3年度には、このBICEを用いた観測実験を行った。今回の様な広域サ-ベイ観測の場合、同一観測器による複数回の気球飛翔観測が必要である。したがって、観測器の地上回収が保証されている気球基地からの観測が必要不可欠である。このため、平成3年度の観測実験は、米国アリゾナ大学との協同のもと、米国テキサス州パレスティンのNSBF(National Scientific Balloon Facility)から行った。二回の気球飛翔を行い、共に観測に成功し、良質のデ-タを大量に取得することができた。今回の観測は、従来行われてきた[CII]広域サ-ベイを、空間分解能で35倍、感度で1桁、それぞれ向上させたものである。
今回の観測範囲は、銀経ー10度〜75度の銀河面、CygーX領域、ρーOph暗黒星雲など、広範囲でかつ多種多様にわたる。この観測により、個々のHII領域に付随しない広がった[CII]領域や発見や、暗黒星雲からの強い[CII]放射の検出など、数多くの興味深い結果が得られた。観測結果は、現在解析中であり、近日中にデ-タをまとめ、論文発表を行う予定である。
この成果を受けて、平成4年度には、南半球からの観測を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] H.Shibai et al.: "Large-Scale [CII] 158 Micron Emission from the Galaxy" The Astrophysical Jounal. 374. 522-532 (1991)
• [文献書誌] 中川 貴雄 他: "遠赤外[CII]スペクトル線サ-ベイ望遠鏡:BICE" 宇宙科学研究所報告. 30. (1992)
• [文献書誌] J.Yamashita et al.: "Balloon-borne Observations of Large Scale [CII] Emission" Proceedings of ISTS.
• [文献書誌] T.Nakagawa et al.: "Far-Infrared [CII] 158 Micron Map of the Inner Galaxy" The Astrophysical Journal.
• [文献書誌] Y.Doi et al.: "Translucent Photodissociation Regions in the Cygnus-X Region" The Astrophysical Journal.
• [文献書誌] J.Yamashita et al.: "Extended [CII] Emission form the ρ-Ophiuchus Dark Clouds" The Astrophysical Journal.