2004 Fiscal Year Annual Research Report
テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化
| Project/Area Number |
14204013
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡 朋治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10291056)
野口 卓 国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (90237826)
|
|---|
| Keywords | テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 / 中性炭素原子 / 熱伝導 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、超伝導ホットエレクトロンボロメータ・ミクサを用いたテラヘルツ帯の高感度受信機を開発し、それを用いて窒素イオンのテラヘルツ輝線の銀河面広域観測を行う。これにより、銀河系に広く存在するプラズマ雲の分布と運動を明らかにし、中性星間雲への相変化を探ることを目的としている。また、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて、中性炭素原子輝線の広域観測を展開し、中性原子ガスから分子ガスへの相変化を広域に調べる。
本年度は、Nbを用いた拡散冷却型超伝導ホットエレクトロン・ボロメータ素子の改良を進めた。新たに導入した電子ビーム描画装置と複合成膜装置を用いることによって、200nmサイズの細線構造をもつ素子を製作できるようになった。これまで、1μm程度の素子が作成限界であったので、大幅に改善された。その結果、素子の標準抵抗値も50Ω程度まで上げることができ、中間周波数帯における初段増幅器との良好なインピーダンス整合が可能になった。また、平行して望遠鏡に搭載する受信機ジュワ-の製作を進めた。ヘリウムポットを利用した機械式冷凍器を採用することによって冷凍機の温度振幅を低減することができ、800GHz帯のホットエレクトロン・ボロメータ素子の冷却試験を行うことができた。これらの結果を踏まえて、1.5THz帯における素子製作をスタートさせた。
一方、富士山頂サブミリ波望遠鏡による中性炭素原子輝線の観測結果を解析し、典型的な暗黒星雲群であるおうし座暗黒星雲において、中性炭素原子の存在量が多い「若い」領域と、逆に少ない「進化した」領域が共存していることが示された。これにより、原子ガスから分子ガスへの相変化が10^6年オーダーの時間スケールで起こっていることがわかった。
|
