南米アタカマ砂漠サブミリ波望遠鏡を用いた銀河系および系外銀河での星形成領域の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14403001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河野 孝太郎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (80321587)
• 研究分担者: 米倉 覚則 大阪府立大学, 総合科学部, 助手 (90305665) ; 小川 英夫 大阪府立大学, 総合科学部, 教授 (20022717) ; 関本 裕太郎 国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (70262152) ; 大西 利和 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30314058) ; 水野 亮 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80212231)
• キーワード: サブミリ波 / 超伝導受信機 / ボロメーター / 高精度アンテナ / 星形成領域 / スターバースト銀河

研究概要

3年計画の第2年次となる平成15年度は、南米アタカマ砂漠のパンパラボラ(標高4860m)に設置された超高精度サブミリ波望遠鏡(ASTEプロジェクト)および超伝導受信機システムおよび連続波観測システムの総合調整、および、それらを用いた観測が進められた。
超伝導ヘテロダイン受信機受信機システムとしては、350GHz帯、500GHz帯、および800GHz帯という、サブミリ波の主要な窓をカバーする3つのバンドが投入され、それぞれ星形成領域の観測が行われた。800GHz帯にあるCO(7-6)輝線での、大質量星形成領域における広域観測に成功した他、南の空にあるいくつかの興味深い大質量星形成領域で、CI(1-0)輝線やCS(7-6)輝線などによるマッピング観測に成功し、現在その結果を詳細に解析中である。350GHz帯受信機については、上側波帯・下側波帯を分離して取り出せるサイドバンド分離型ミキサーの設計に基づき、サブミリ波帯受信機の製作および性能評価を開始した。現在までに、量子雑音の10倍を切る性能を達成しており、今後、さらによい感度での観測が実現できる見通しである。
系外銀河については、350GHz帯および500GHz帯サブミリ波受信機を用いた、南天にある近傍スターバースト銀河でのCO(3-2)輝線・CI(1-0)輝線の観測に着手した。代表的な近傍のスターバースト銀河NGC253では、492GHz帯CI(1-0)輝線の検出に成功したほか、CO(3-2)輝線の広域観測に成功し、サブミリ波分子輝線でトレースされる高密度分子ガスが、銀河のほぼ全域にわたり広がっていることが始めてわかった。
いくつかの大質量星形成領域では、ボロメーターによる連続波観測も行われ、今後のダスト観測の見通しを得た。
その他、今後得られるサブミリ波帯でのデータと比較するための、ミリ波帯の銀河観測も順調に進んでおり、その結果が論文にまとめられた。

研究成果

• [文献書誌] Kohno, K., Ishizuki, S., Matsushita, S., Vila-Vilaro, B., Kawabe, R.: "Enhanced HCN(1-0) Emission in the Type-1 Seyfert Galaxy NGC 1097"Publ.Astron.Soc.Japan. 55. L1-L5 (2003)
• [文献書誌] Kohno, K., Vila-Vilaro, B., Sakamoto, S., Kawabe, R., Ishizuki, S., Matsushita, S.: "Aperture Synthesis CO(1-0) Observation and Near-Infrared Phyotometry of the Non-Barred Seyfert Galaxy NGC 5033"Publ.Astron.Soc.Japan. 55. 103-119 (2003)
• [文献書誌] Shibatsuka, T., Matsushita, S., Kohno, K., Kawabe, R.: "Multi-Line Observations of Molecular Gas in the Central Region of the Low Star-Formation Efficiency "Starburst" Galaxy NGC 4527"Publ.Astron.Soc.Japan. 55. 87-101 (2003)
• [文献書誌] Yokogawa, S., Sekimoto, Y., Sugimoto, M., Okuda, T., et al.: "Plug-In Cryogenic System for Cartridge-Type SIS Receivers"Publ.Astron.Soc.Japan. 55. 519-525 (2003)
• [文献書誌] Yamamoto, H., Onishi, T., Mizuno, A., Fukui, Y.: "High-Latitude Molecular Clouds in an H I Filament toward the MBM 53,54,and 55 Complex : Existence of an H_2 Cloud with Low CO Intensity"Astrophys.J.. 592. 217-232 (2003)
• [文献書誌] Kohno, K. et al.: "Exploreation of Southern Sky with Atacama Submillimeter Telescope Experiment (ASTE)"The 4^<th> Cologne-Zermatt-Bonn Symposium on the Physics and Chemistry of Interstellar Medium. 4(印刷中). (2004)