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2020 年度 実績報告書

すばる望遠鏡トモグラフィー補償光学で明かす銀河骨格の確立過程

研究課題

研究課題/領域番号 17H06129
研究機関東北大学

研究代表者

秋山 正幸  東北大学, 理学研究科, 教授 (50425401)

研究分担者 岩田 生  国立天文台, TMTプロジェクト, 准教授 (40399275) [辞退]
小山 佑世  国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (40724662)
高遠 徳尚  国立天文台, ハワイ観測所, 教授 (50261152) [辞退]
有本 信雄  国立天文台, ハワイ観測所, 名誉教授 (60242096)
美濃和 陽典  国立天文台, ハワイ観測所, 准教授 (60450194)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワード補償光学 / トモグラフィー / 面分光 / 銀河進化
研究実績の概要

本研究では形態が確立した時期の銀河について、銀河の重力場構造を反映する星の空間分布や速度構造が、現在の宇宙に向かってどのように収束してきたのかを観測し、銀河形態が確立した過程を解明するために必要となる、近赤外線から可視光に渡る広波長域での高空間解像度の観測を実現することが目標であり、そのためにすばる望遠鏡に高輝度ファイバーレーザーによるレーザーガイド星と、複数のレーザーガイド星によるトモグラフィー補償光学を実装する研究を行っている。4台のシャックハルトマン波面センサーから構成されるトモグラフィー波面測定ユニットについて、全体構造の組み上げと光学調整を行い、4台による同時の波面測定が行えることを確認した。また、すばる望遠鏡にプロトタイプの波面測定光学系を搭載して、自然星を用いた波面測定の実験を行い、その測定データを用いて、波面推定計算コードの開発を進めた。
レーザーガイド星システムについては、すばる望遠鏡に取り付けた光転送用の光学系によりガイド星の生成実験を行い、様々な方向において十分に明るいレーザーガイド星が生成され、波面測定に用いることができることを確認した。補償光学と可視面分光装置を用いた高空間分解能面分光観測のデータ解析についてもその手法を確認し、面分光観測のデータ解析の環境を整えた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の想定に反し、波面測定ユニットの最終設計において、4個のレーザーガイド星の位置をモニタする光学系に広い視野が必要になることが判明し、光学系の設計と製作を追加して行う必要が生じた。それに伴い、波面測定ユニットの光学調整を期間を延長して行う必要も生じた。

今後の研究の推進方策

波面測定ユニットの光学調整は完了し、今後はトモグラフィー推定の計算を実装し、実験室での試験測定を行う。実験室での性能評価を十分に進めた上で、すばる望遠鏡への搭載に向けた輸送を進めていく。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      オーストラリア国立大学
  • [雑誌論文] Dissecting Nearby Galaxies with piXedfit. I. Spatially Resolved Properties of Stars, Dust, and Gas as Revealed by Panchromatic SED Fitting2022

    • 著者名/発表者名
      Abdurro’uf、Lin Yen-Ting、Hirashita Hiroyuki、Morishita Takahiro、Tacchella Sandro、Akiyama Masayuki、Takeuchi Tsutomu T.、Wu Po-Feng
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 926 ページ: 81~81

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac439a

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Atmospheric turbulence profiling with multi-aperture scintillation of a Shack?Hartmann sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Ogane Hajime、Akiyama Masayuki、Oya Shin、Ono Yoshito
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 503 ページ: 5778~5788

    • DOI

      10.1093/mnras/stab105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introducing piXedfit: A Spectral Energy Distribution Fitting Code Designed for Resolved Sources2021

    • 著者名/発表者名
      Abdurro’uf、Lin Yen-Ting、Wu Po-Feng、Akiyama Masayuki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 254 ページ: 15~15

    • DOI

      10.3847/1538-4365/abebe2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] レーザーガイド星波面センサーにおけるローリングシャッター読み出しの影響2022

    • 著者名/発表者名
      大金 原, 秋山 正幸, Jesse Cranney, Francois Rigaut, Noelia Martinez Rey, Celine D’Orgeville, 美濃和 陽典, 大野 良人
    • 学会等名
      日本天文学会2022年春季年会
  • [学会発表] Atmospheric Turbulence Profiling for Precise Laser Tomographic Adaptive Optics2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ogane, Masayuki Akiyama, Yoshito Ono, Yosuke Minowa, Shin Oya, Koki Terao
    • 学会等名
      Sending and Imaging through Scattering and Fluctuating Field in Biology, Telecommunication, and Astronomy
    • 国際学会
  • [学会発表] High Resolution Astronomy with Laser Tomography Adaptive Optics2022

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Akiyama, Yosuke Minowa, Yoshito Ono, Koki Terao, Hajime Ogane, Takumi Akasawa, Shin Oya
    • 学会等名
      Sending and Imaging through Scattering and Fluctuating Field in Biology, Telecommunication, and Astronomy
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rolling Shutter Wavefront Sensor Effects for ULTIMATE-Subaru Ground Layer Adaptive Optics2021

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ogane, Masayuki Akiyama, Jesse Cranney, Francois Rigaut, Noelia Martinez Rey, Celine D'Orgeville, Yosuke Minowa, Yoshito Ono
    • 学会等名
      WAVEFRONT SENSING IN THE VLT/ELT ERA VII
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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