スニヤエフ-ゼルドビッチ効果によるハッブル定数の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10440061
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 坪井 昌人 茨城大学, 理学部, 助教授 (10202186)
• 研究分担者: 横沢 正芳 茨城大学, 理学部, 教授 (30158357) ; 松尾 宏 国立天文台, 野辺山宇宙電波観測所, 助手 (90192749) ; 春日 隆 法政大学, 工学部, 教授 (70126027)
• キーワード: ハッブル定数 / 宇宙論的観測 / ミリ波受信機

研究概要

野辺山45m鏡内の受信機の改良:我々はすでに40GHz帯2×3ビーム超伝導受信機を開発しているが、連続波観測を行うとシステム雑音温度の測定値130-160Kに相当する感度よりも2-3倍悪い状態であった。この原因は電源ノイズや増幅器/ミキサーの不安定性であった。接地条件、機械的安定な構造の採用、バイアスケーブルに混入するノイズ、電源へのノイズカットトランスの採用、等の対策を行い、雑音温度より理論的に求められる感度を望遠鏡上で達成することができた。またシステム雑音温度は受信機雑音温度より予想されるものよりも2倍高い。この原因を望遠鏡/ビーム伝送系の能率を測定する手法で追及した。原因は光学系で2つあった。ひとつは受信機のビーム整合光学系で90%しか効率がなかった。ここは低温部分と常温部分が混在しているので光学調整が不十分であり、治具を製作することとした(調整はまだ)。望遠鏡の光学系に関する部分は焦点面の端を使うマルチビームの場合、ある程度やむをえないが単一ビームの95%程度であった。
野辺山45m電波望遠鏡での観測:野辺山45m鏡で99年12月-99年2月にCL0016+16銀河団のスニヤエフゼルドビッチ効果を43GHzでマッピング観測した。ところが、割り当てられた期間は残念ながら悪天候が続き15日間の観測で半分しか観測可能の日はなかった。観測し求まったSZ効果の大きさはアンテナ温度減少量でΔT_0=-0.51±0.17mKであった。銀河団プラズマが等温、球形でいわゆるβ-モデルに従うと仮定すると、SZ効果の広がりは60″程度、β=1程度であった。これらの測定値はX線観測と矛盾するものではないが誤差はまだ大変大きい。このためハッブル定数までは現在のところ正確に決定できない。

研究成果

• [文献書誌] Tsuboi,M.: "Dense Molecular Clouds in the Galactic Center Region I" Astrophysical Journal Supplement. 120. 1-39 (1999)
• [文献書誌] Oka,T.: "A Large-scale CO Survey of the Galactic Center" Astrophysical Journal Supplement. 118. 455-515 (1998)
• [文献書誌] Shinnaga,H.: "A Millimeter Polarimeter for the Nobeyama 45-m Telescope" Publication of Astronomical Society Japan. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] Oka,T.: "A High-Velocity Molecula Cloud Interacting near the Center of Galary" Astrophysical Journal. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] Matsuo,H.: "FTS Measurments of Submillimeter-Wave Atmospheric Opacity at Pompala Bola" Publication of Astronomical Society Japan. 50. 359-366 (1998)
• [文献書誌] Yokosawa,M.: "Dynamical Evolution of Accretion Flow on to a Black Hole" IAU:The Hot Universe. 188. 455-455 (1998)