観測ロケット実験CIBER-2による赤外線背景放射観測で探る隠された星形成史

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0089
• 研究機関: 東京都市大学
• 研究代表者: 津村 耕司 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (60579960)
• 研究分担者: 松浦 周二 関西学院大学, 理工学部, 教授 (10321572) ; 佐野 圭 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (70802908)
• 研究期間 (年度): 2018-10-09 – 2022-03-31
• キーワード: 赤外線背景放射 / 黄道光 / ロケット観測 / 宇宙望遠鏡

研究実績の概要

我々はNASAの観測ロケットを用いた国際共同実験CIBER(Cosmic Infrared Background　Experiment)により、既存の銀河進化モデルから推測される全ての銀河からの光の足しあわせでは説明できない銀河系外背景光(EBL, Extragalactic Background Light)の超過を検出した。この観測結果は、この宇宙にはまだ我々の知らない未知の隠された光源の存在を示唆しているため、宇宙の星形成史を理解するためにはEBLの更なる詳細な観測により、その超過の原因を探ることが重要である。そこで本研究では、今までのCIBERの技術的蓄積と国際協力をさらに発展させたロケット実験CIBER-2を進め、宇宙の隠された星形成史をEBL観測により探ることを目的としている。
従来の予定では2020年度内にロケットの打ち上げ観測を実施する予定であったが、Covid-19により打ち上げが延期となってしまっていた。そのような状況において、日本の研究者達が渡米できない状況が続いたが、米国の研究者とオンライン会議にて議論を重ね、装置の調整を行なった結果、2021年6月7日に無事に打ち上げ観測を実施することができた。この打ち上げにおいて、観測データを取得することができたことに加え、観測装置の回収にも成功した。
観測データには想定外の熱放射の混入などが確認されたが、そこから科学的な情報を引き出すために解析を続けている。また、回収した装置には大きな破損はなく、今回明らかになった問題点に対する改修などを行い、2回目の打ち上げ観測に向けて装置のセットアップを行う。

研究成果

• [国際共同研究] ロチェスター工科大学/カリフォルニア工科大学/アメリカ航空宇宙局(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: ロチェスター工科大学/カリフォルニア工科大学/アメリカ航空宇宙局
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] 韓国天文研究院(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: 韓国天文研究院
• [国際共同研究] 中央研究院天文及天文物理研究所(台湾)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: 中央研究院天文及天文物理研究所
• [雑誌論文] Inferred Measurements of the Zodiacal Light Absolute Intensity through Fraunhofer Absorption Line Spectroscopy with CIBER (2022)
  • 著者名/発表者名: Korngut P. M.、Kim M. G.、Arai T.、Bangale P.、Bock J.、Cooray A.、Cheng Y. T.、Feder R.、Hristov V.、Lanz A.、Lee D. H.、Levenson L.、Matsumoto T.、Matsuura S.、Nguyen C.、Sano K.、Tsumura K.、Zemcov M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 926 ページ: 133
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac44ff
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Polarization Spectrum of Near-Infrared Zodiacal Light Observed with CIBER (2022)
  • 著者名/発表者名: Takimoto Kohji、Arai Toshiaki、Matsuura Shuji、Bock James J.、Cooray Asantha、Feder Richard M.、Korngut Phillip M.、Lanz Alicia、Lee Dae Hee、Matsumoto Toshio、Nguyen Chi H.、Onishi Yosuke、Sano Kei、Shirahata Mai、Takahashi Aoi、Tsumura Kohji、Zemcov Michael
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 926 ページ: 6
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac416f
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Probing Intra-Halo Light with Galaxy Stacking in CIBER Images (2021)
  • 著者名/発表者名: Cheng Yun-Ting、Arai Toshiaki、Bangale Priyadarshini、Bock James J.、Chang Tzu-Ching、Cooray Asantha、Feder Richard M.、Korngut Phillip M.、Lee Dae Hee、Liu Lunjun、Matsumoto Toshio、Matsuura Shuji、Nguyen Chi H.、Sano Kei、Tsumura Kohji、Zemcov Michael
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 919 ページ: 69
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac0f5b
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hayabusa2 extended mission: New voyage to rendezvous with a small asteroid rotating with a short period (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi M.、Tsumura K.、et al.
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 68 ページ: 1533～1555
  • DOI: 10.1016/j.asr.2021.03.030
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] CIB 観測ロケット実験 CIBER-2：観測データ解析の現状と今後の開発課題 (2022)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二, 橋本遼, 瀧本幸司, 木田有咲, 河野有哉, 野田千馬, 中川智矢, 長尾亜実, 萩原里紗, 佐野圭, 津村耕司, 高橋葵, 松本敏雄, 和田武彦, Michael Zemcov, James Bock, ほか CIBER-2 チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2022年春季年会
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射観測ロケット実験 CIBER-2 の打上げ報告 (2021)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二, 橋本遼, 児島智哉, 瀧本幸司, 太田諒, 檀林健太, 山田康博, 鈴木紘子, 古谷正希, 木田有 咲, 河野有哉, 野田千馬, 佐野圭, 津村耕司, 高橋葵, 松本敏 雄, 和田武彦, 白旗麻衣, 新井俊明, 大西陽介, Micheal Zemcov, James Bock, Daehee Lee, Shiang-Yu Wang, ほか CIBER-2 チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2021年秋季年会
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射観測ロケット実験 CIBER-2:打ち上げ前最終感度較正 (2021)
  • 著者名/発表者名: 橋本遼, 松浦周二, 瀧本幸司, 木田有咲, 河野有哉, 野田千馬, 佐野圭, 津村耕司, 高橋葵, 松本敏雄, 和田武彦, Micheal Zemcov, James Bock, Daehee Lee, Shiang-Yu Wang, ほか CIBER-2 チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2021年秋季年会
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射観測ロケット実験CIBER-2：感度較正における誤差の評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野田千馬, 松浦周二, 橋本遼, 瀧本幸司, 木田有咲, 河野有哉, 佐野圭, 津村耕司, 高橋葵, 松本敏雄, 和田武彦, Michael Zemcov, James Bock, Daehee Lee, Shiang-Yu Wang, ほか CIBER-2 チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2021年秋季年会
• [備考] 宇宙で最初に生まれた星々の発見に挑戦 ～NASAのロケット使い 宇宙赤外線背景放射を観測
  • URL: https://www.kwansei.ac.jp/news/detail/4346