分子雲の進化を解明する30cmサブミリ波望遠鏡による銀河面サーベイ観測

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H03961
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 瀬田 益道 関西学院大学, 理工学部, 教授 (80358994)
• 研究分担者: SALAK DRAGAN 関西学院大学, 理工学研究科, 助教 (60739564)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 天文

研究実績の概要

銀河面をサブミリ波の輝線でサーベイ観測を行い、分子雲の形成と進化の解明を目指した研究の二年目である。研究は装置開発と観測の２本の柱からなる。 本年度は、装置開発では、昨年度、 500GHz帯の中性炭素原子CIと一酸化炭素COの同時観測を実現させるために、中華周波数帯域 (IF)を拡大した、30cmサブミリ波サーベイ望遠鏡の既存の500GHz帯の性能評価を先ず行った。帯域を拡大したアンプの性能に問題はないことを示したが、雑音温度やサイドバンド比の結果は所望の値が得られておらず、現在未だ原因を追求している。また、これまでにダブルサイドバンド(2SB)方式が受信機が存在しない、800GHz帯のミキサーを、2SB化するために、観測信号を分割し位相差をつけるハイブリッド、ハイブリッドを装着したミキサーを搭載する冷却受信機の設計製作を進めた。ローカル信号に関しては、800GHz帯と高い周波数を用いる際の新たな雑音(AMノイズ）が懸念されたので、信号の源信に雑音を低減する機構を設けた。
装置開発と平行して、サブミリ波での銀河面サーベイ観測に向けた、既存装置での銀河面の観測も進めた。野辺山45m望遠鏡やJCMT15m鏡のCOデータ及びALMA望遠鏡で取得したデータを用いて、銀河系内の超新星残骸に付随した分子雲や近傍銀河の分子雲の観測を進めた。 ALMAの高い空間分解能を生かして、近傍銀河NGC631の中心領域でCOをはじめとする様々な分子輝線とCIのマップを作成し、ガスの運動や物理状態を考察した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

観測に関しては、サブミリ波の銀河面観測の準備として、既存のデータを用いた研究を行い学会や論文として公表する等研究は進んでいる。装置開発では、評価試験は行われ、学会発表も行えたが、所望の性能が得られておらず、原因解明に務めているがまだ解明に至っていない。

今後の研究の推進方策

観測的な研究は引き続き実施する。性能が達成されていない、500GHz帯の帯域を拡大した受信機の性能向上を目指す。また、2SB受信機の性能評価を実施する。遅れが出ている受信機開発を加速するために、人員を補強する。

研究成果

• [雑誌論文] ALMA multiline observations toward the central region of NGC?613 (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Yusuke、Nakai Naomasa、Seta Masumichi、Salak Dragan、Nagai Makoto、Kaneko Hiroyuki
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 ページ: 83(1-24)
  • DOI: 10.1093/pasj/psx076
  • 査読あり
• [雑誌論文] FOREST unbiased Galactic plane imaging survey with the Nobeyama 45m telescope (FUGIN). I. Project overview and initial results (2017)
  • 著者名/発表者名: Umemoto T., Minamidani T., Kuno N., Fujita S., Matsuo M., Nishimura A., Torii K., Tosaki T., Kohno M., Kuriki M., Tsuda Y., Hirota A., Ohashi S., Yamagishi M., Handa T., Nakanishi H., Omodaka T., Koide N., Matsumoto N., Onishi T., Tokuda K., Seta M., Kobayashi Y., Tachihara K., et. al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 ページ: 78(1-20)
  • DOI: 10.1093/pasj/psx061
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] NRO レガシープロジェクト COMING(17):近傍銀河における分子ガス速度場のフーリエ解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野間勇人, Dragan Salak, 瀬田益道, 徂徠和夫,矢島義之, 柴田修吾, 宮本祐介, 金子紘之, 田中隆広, 佐藤佑哉, 久野成夫, 保田敦司, 中井直正, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会,
• [学会発表] ALMAによる近傍銀河NGC613中心領域の[CI] (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本祐介, 瀬田益道, 中井直正, 久野成夫, Dragan Salak, 石井峻,
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会
• [学会発表] ALMA Ban10対応のSideband Separating(2SB)方式冷却受信機の設計 (2018)
  • 著者名/発表者名: 玉川陽大, 瀬田益道, Dragan Salak, 中村美月, 長谷川豊, 小島崇文, 藤井泰範, 小川英夫,
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会
• [学会発表] 極望遠鏡用500GHz帯2SB受信機の中間周波数 (IF)帯域の広帯域化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤雄登, 中井直正, 久野成夫, 瀬田益道, 長崎岳人, 関本祐太郎
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会
• [学会発表] NRO 銀河面サーベイプロジェクト (FUGIN):ホットコアの無バイアスサーベイ (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤一樹, 長谷川哲夫, 梅本智文, 南谷哲宏, 鳥居和史, 久野成夫, 半田利弘, 瀬田益道, 坪井昌人, 他,
  • 学会等名: 日本天文学会2017年秋季年会
• [備考]
  • URL: http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~seta/