宇宙マイクロ波背景放射の温度揺らぎの観測的研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11440060
• 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 電気通信研究所, 教授 (30005326) ; 柴田 行男 科学計測研究所, 助手 (70006154) ; 二間瀬 敏史 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、Martin-Puplett型フーリエ分光器を開口合成に応用した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。昨年度設計を行なったMartin-Puplett型フーリエ分光器を開口合成に応用する為の二入力Martin-Puplett型フーリエ分光器が完成し、これを用いた観測方法の開発及び実験室での我々が考案した動作原理の実証実験を行なった。この装置を用いて広い帯域での分光、撮像、偏光測定が同時に行なえる事を原理的に明らかにし論文として発表した。人工光源を用いたこの装置での干渉信号の初検出に成功した。これは、Martin-Puplett型フーリエ分光器を開口合成に応用した装置を用いた例としては世界初の実験成果である。更に、実験によってこの装置で撮像が可能である事を証明する第一歩のデータを取得する事ができた。又、偏光の四つの基本パラメータの測定が可能である事を実験的に示した。現在、性能向上の為の基本データを取得する為の実験を続行中である。一方、この装置を用いた野外での天体観測を目指して、野外観測用検出器を開発してきた。明るい天体を用いた試験観測をする為の検出器の開発、性能評価が完了し、すぐに観測が行なえる状態になっている。又、CMB温度異方性観測も視野に入れた高い感度の専用検出器の一部を開発した。更に野外での天体観測の為の光学装置の設計、開発を行なった。

研究成果

• [文献書誌] M.Hattori,I.S.Ohta,H.Matsuo,Y.Shibata: "The Application of MP-FTS to Aperture Synthesis"ISAS Report SP No.14 'Mid-and Far-Infrared Astronomy and Future Space Missions' eds.T.Massumoto M.Shiva.. 14. 353-360 (2000)
• [文献書誌] G.Soucail,J.-P.Kneib,A.O.Jaunsen,J.Hjorth,M.Hattori,T.Yamada: "Spectroscopic confirmation of a cluster of galaxies at E=1 in the field of the gravitational lens MG2016-112"Astronomy & Astrophysics. 367. 741-747 (2001)
• [文献書誌] Y.Yamada,S.Yamasaki,M.Hattori G.Soneail,J.-P.Kneib: "Emission-line properties of MG2016+112 : A luminous observed quasar at high redshift"Astronomy & Astrophysics. 367. 51-58 (2001)
• [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. 84-94 (2000)
• [文献書誌] E.Komatsu,H.Matsuo,T.Kitayama,M.Hattori,R.Kawabe, 他: "Substructures revealed by the Sunyaev-Zel'dovich effect at 150 GHz in a high resolution map of RX J1347-1145"Publications of the Astronomical Society of Japan. 53. 57-62 (2001)
• [文献書誌] 服部誠: "銀河団の重カレンズ現象."日本物理学会誌. 55・7. 499-507 (2000)