宇宙マイクロ波背景放射の温度揺らぎの観測的研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11440060
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 服部 誠 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90281964)
• 研究分担者: 水野 皓司 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30005326) ; 柴田 行男 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (70006154) ; 二間瀬 敏文 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20209141) ; 松尾 宏 国立天文台, 天文機器開発実験センター, 助教授 (90192749)
• キーワード: 宇宙マイクロ波背景放射 / ミリ波サブミリ波計測 / フーリエ分光器 / 開口合成 / 観測的宇宙論

研究概要

宇宙マイクロ波背景放射(以下、CMB)の温度異方性の高い空間分解能での観測及び偏光の観測を目指して、新しいミリ波サブミリ波天体干渉計の研究開発を行なった。具体的には、Martin-Puplett型フーリエ分光器の開口合成への応用を目指した研究開発を行なった。今年度は、フーリエ分光器のこのような応用が実際に可能であることの世界に先駆けた実証実験に向けた実験準備を行なってきた。共同研究者の柴田の協力で光学実験器具の設計及び製作を行なった。2月の時点でようやく全ての実験器具が出来上がり、現在実際の測定を行ないながら光学系の精密な設定を行なっている所である。今年度中には、フーリエ分光器の開口合成への応用による相互相関のシグナルの世界初検出が出来ると期待している。これと並行して、二素子開口合成による天体干渉計に応用出来るようにMartin-Puplett型フーリエ分光器を改良した物の設計を共同研究者の松尾と柴田の協力で行なった。この改良型Martin-Puplett型フーリエ分光器を本年度の科学研究費補助金により日本分光技術研究所に製作を依頼し作成した。又、地上据え付け型となる一号器の干渉計部の概念設計を松尾の協力で行なった。現在これを元に光学計の収差の計算を行ない詳細設計の準備を行なっている。更に、一号器の焦点面検出器として使用を考えている、0.3Kボロメータの設計とクライオスタット内部の光学計の設計を松尾の協力で行なった。検出器の製作に必要な部品の一部を本年度予算で買い揃えた。

研究成果

• [文献書誌] M.Hattori,J.-P.Kuer,N.Makino: "Gravitational Lensing in Clusters of galaxies"Progress of Theoretical Physics, Supplement. 133. 1-51 (1999)
• [文献書誌] K.Mokikawa,M.Hattori,J.-P.Kneib,K.Yamashita: "The giant luminous arc statistics II, Spberical lens models, based on RoSAT HRI data"Astronony and Astrophysics. 351. 413-432 (1999)
• [文献書誌] E.Komatsu,T.Kitayama,Y.Suto,M.Hattori 他: "Submillieter detection of the Sunyaev-Zeldovich effect toward the most luminous X-ray cluster at Z=0.45"The Astrophysical Journal Letters. 516. 1-4 (1999)
• [文献書誌] K.Umetsu,M.Hattori: "On the origin of the metallicity gradient in clusters of galaxisy"Advanced Space Reserch. 25. 617-620 (2000)
• [文献書誌] M.Hattori,K.Umetsu: "A possible route to spontaneous reduction of the heat conductivity by a temperature gradient, driven instability in electron-ion plasmas"The Astrophysical Journal. 533(掲載予定). (2000)
• [文献書誌] Masahiro Takada,E.Komatsu,T.Futamase: "Gravitational Lensing effect on the Two-point correlation of Hotspots in the Cosmic Microwave Background"The Astrophysical Journal Letters. (掲載予定). (2000)