赤外線背景放射のロケット観測による初代天体の探査

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340047
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 松浦 周二 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (10321572)
• 連携研究者: 松本 敏雄 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 名誉教授 (60022696) ; 和田 武彦 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50312202) ; 松原 英雄 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (30219464) ; 川田 光伸 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50280558) ; 津村 耕司 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (60579960)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 赤外線天文学 / 宇宙物理 / ロケット実験 / 観測的宇宙論 / 初代天体

研究概要

本研究は,ビッグバンから1億年後の時代に宇宙で最初に誕生した星の光を,宇宙赤外線背景放射として捉える試みである.特別に開発した赤外線望遠鏡をロケットに搭載し,大気の影響のない宇宙空間から観測した結果,可視・近赤外波長域での宇宙赤外線背景放射のスペクトル測定に世界で初めて成功した.この観測結果は,今後,宇宙最初の星と宇宙初期の研究に大きな影響を与えるであろう.

研究成果

• [雑誌論文] The Cosmic Infrared Background Experiment(CIBER): A Sounding Rocket Payload to Study the Near Infrared Extragalactic Background Light (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Zemcov, K. Tsumura, T. Arai, J. Battle, J. Bock, S. Brown, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, M. G. Kim, D. H. Lee, L. R. Levenson, K. Lykke, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, K. Murata, U. W. Nam, T. Renbarger, A. Smith, I, Sullivan, K. Suzuki, and T. Wada
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal ページ: 1112.1424
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Cosmic Infrared Background Experiment(CIBER): The Low Resolution Spectrometer (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tsumura, T. Arai, J. Battle, J. Bock, S. Brown, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, M. G. Kim, D. H. Lee, L. R. Levenson, K. Lykke, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, K. Murata, U. W. Nam, T. Renbarger, A. Smith, I, Sullivan, K. Suzuki, T. Wada, and M. Zemcov
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal ページ: 1112.4217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Dark Data of the PICNIC IR Arrays in the CIBER (2010)
  • 著者名/発表者名: D.-H. Lee, M.-G. Kim, K. Tsumura, M. Zemcov, U. W. Nam, J. Bock, J. Battle, V. Hristov, T. Renbarger, T. Matsumoto, I. Sullivan, L. R. Levenson, P. Mason, S. Matsuura, and G. H. Kim
  • 雑誌名: Journal of astronomy and space sciences 巻: 27 ページ: 401-406
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Asteroidal Origin for Interplanetary Dust from the Infrared Spectrum of Zodiacal Light (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Tsumura, J. Battle, J. Bock, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, D.-H. Lee, L. Levenson, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, U.-W. Nam, T. Renbarger, I. Sullivan, K. Suzuki, T. Wada, and M. Zemcov
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 719 ページ: 394-402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measuring Light from the Epoch of Reionization with CIBER, the Cosmic Infrared Background Experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Zemcov, T. Arai, J. Battle, J. J. Bock, A. Cooray, V. Hristov, B. Keating, M.-G. Kim, D.-H. Lee, L. Levenson, P. Mason, T. Matsumoto, S. Matsuura, K. Mitchell-Wynne, U. W. Nam, T. Renbarger, J. Smidt, I. Sullivan, K. Tsumura, and T. Wada
  • 雑誌名: Proceedings of "Cosmic Radiation Fields : Sources in the early Universe"
• [雑誌論文] Cosmic Infrared Background Experiment(CIBER): A Probe of Extragalactic Background Light from Reionization (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Cooray, J. Bock, M. Kawada, B. Keating, D.-H. Lee, L. Levenson, T. Matsumoto, S. Matsuura, T. Renbarger, I. Sullivan, K. Tsumura, T. Wada, and M. Zemcov
  • 雑誌名: THE FIRST STARS AND GALAXIES : CHALLENGES FOR THE NEXT DECADE. AIP Conference Proceedings 巻: Volume 1294 ページ: 166-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cosmic Infrared Background ExpeRiment(CIBER): A Probe of Extragalactic Background Light from Reionization,"AKARI, a light to illuminate the misty Universe" (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Cooray, J. Bock, M. Kawada, B. Keating, A. Lange, D.-H. Lee, L. Levenson, T. Matsumoto, S. Matsuura, T. Renbarger, I. Sullivan, K. Tsumura, T. Wada, and M. Zemcov
  • 雑誌名: ASP conference series 巻: Vol.418 ページ: 535-538
  • 査読あり
• [雑誌論文] CIBER打上げ顛末記ホワイトサンズ・ミサイル実験場にて (2009)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二
  • 雑誌名: ISASニュース 巻: 338 ページ: 8
• [学会発表] ロケット実験CIBERによる宇宙赤外線背景放射スペクトルの観測(3) (2012)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] 第3回CIBERロケット実験-偏光分光装置の性能評価実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新井俊明,松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] CIBER :宇宙赤外線背景放射観測のロケット実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二, 他
  • 学会等名: 第12回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射の観測による初代天体探査 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二
  • 学会等名: GRB将来計画研究会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射の観測用ロケット実験CIBER-近赤外線偏光分光装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新井俊明,松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射観測ミッションの将来計画: CIBER-2およびEXZITミッション (2011)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二, 他
  • 学会等名: 第11回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所
  • 年月日: 2011-01-06
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射ロケット観測実験CIBER :第2回打上げ報告 (2011)
  • 著者名/発表者名: 津村耕司,松浦周二, 他
  • 学会等名: 第11回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所
  • 年月日: 2011-01-06
• [学会発表] Future CIB measurement by an interplanetary space probe-EXZIT mission, Cosmic Radiation Fields : Sources in the early Universe (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuura
  • 発表場所: DESY, Germany
  • 年月日: 20101109-12
• [学会発表] JAXA Instrument Concept, The View From 5AU NASA 5AU mission symposium (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuura
  • 学会等名: 6th UC Irvine Center for Cosmology Workshop
  • URL: http://physics.uci.edu/5AU/
  • 発表場所: Irvine, CA, USA
  • 年月日: 20100325-26
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射観測ミッションの展望:ロケット実験CIBERから背景放射探査機EXZITへ (2010)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射の観測用ロケット実験CIBER-第二回打上げへ- (2010)
  • 著者名/発表者名: 新井俊明,松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] CIBER/LRSによる近赤外線黄道光分光観測から明らかになった近地球惑星間塵とS型小惑星との関連 (2010)
  • 著者名/発表者名: 津村耕司,松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 宇宙赤外線背景放射でさぐる宇宙初期天体 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二
  • 学会等名: 宇宙線研究所共同利用研究会ガンマ線天文学～日本の戦略
  • 発表場所: 東大宇宙線研究所
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] ロケット実験CIBERによる宇宙赤外線背景放射スペクトルの観測(1)-装置較正と観測結果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新井俊明,松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] ロケット実験CIBERによる宇宙赤外線背景放射スペクトルの観測(2)-宇宙背景放射成分の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松浦周二, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [備考]
  • URL: http://www.ir.isas.jaxa.jp/～matsuura/darkage/index_da.html
• [備考] アウトリーチ活動(1)松浦周二講演「小さなロケットが宇宙の暗黒時代に挑む!」全国同時七夕講演会「七夕サイエンスカフェ～宇宙のはじまりに想いを馳せてみませんか?～」2011年7月8日於つくばエキスポセンター
• [備考] (2)独立行政法人宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所では,一般向けにメールマガジンを発行しており,宇宙科学にまつわる研究の内容や研究者の雑感を紹介している.本研究の内容を310号(津村耕司)と344号(松浦周二)で紹介している.
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/mailmaga/index.shtml
• [備考] (3)独立行政法人宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所・宇宙教育センターでは,学校等から申込などにより研究者と直接対話する機会を設けている.松浦は,その一貫として,研究者とはどのような仕事か,について中学生と対話した.当人が対話内容を中学校の授業での研究レポートとして発表し,多くの興味をひいたとの報告を受けた