2014 Fiscal Year Annual Research Report
赤外線大規模観測で解き明かす、超新星残骸における星間物質の進化
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14J03161
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
國生 拓摩 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 赤外線天文学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、南アフリカ望遠鏡IRSFや赤外線天文衛星「あかり」の観測結果を用いて、超新星残骸における星間ガスや固体微粒子（ダスト）の進化を探ることである。具体的には、IRSF望遠鏡に狭帯域フィルターを搭載し、複数の超新星残骸サンプルに対して星間ガス（鉄、水素原子など）の輝線マッピング観測を行う。これに「あかり」の観測結果から得られるダストの温度、質量分布を加え、超新星爆発の衝撃波による星間物質の変遷について調べる。また、IRSF望遠鏡に搭載する可視・近赤外線（波長0.45-2.5 μm）同時分光器を開発し、超新星残骸サンプルを追観測することで、星間物質の組成等についてより詳細な情報を得る。
IRSF分光器について、平成26年度は近赤外線ユニットの開発を進めた。光学系の設計は完了しており、使用する光学素子を固定するための治具を設計、製作した。また、検出器を動作させる読み出し回路システムを製作し、この回路の動作確認や読み出しノイズの評価を行った。これらの光学系や検出器を分光器の真空容器内で組み上げ、常温下で光学調整を行った。上記の分光器の開発状況については、国内学会、研究会で発表した。
また、本研究の超新星残骸サンプルであるIC443について解析を進めた。具体的には、X線天文衛星「すざく」によって得られたX線スペクトルから、高階電離した鉄の空間分布を作成した。この結果と、IRSFと「あかり」の観測から得られた一階電離鉄とダストの分布から、ダストに取り込まれている鉄は気相に還元されにくいという結果が得られ、ダスト組成について新たな観測的知見を得ることができた。これらの結果は論文にまとめ、国際研究会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度は、IRSF分光器に必要な光学コンポーネントを全て購入、製作した。これらを実験室のクリーンブース内で組み上げ、設計通りに焦点面で像が得られるよう、光学調整を行った。常温下での光学調整はほぼ完了しており、今後は低温下（温度80 K）での光学調整へ移行する予定である。超新星残骸の解析については、IC443に関する結果を論文としてまとめ、研究会で発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はIRSF分光器の低温下での光学調整を進め、調整が終わりしだい、望遠鏡に取り付けて試験観測を行う。残された開発要素として、分光器で使用する検出器読み出し回路や、その電源、真空計を分光器本体に取り付けるための機構を考える必要がある。また、現在、IRSF望遠鏡には撮像カメラが搭載されているため、このカメラと分光器をスムーズに付け替えるための機構も開発する必要がある。以上の取り付け機構を開発した上で、南アフリカへ輸送して試験観測を行う。超新星残骸の観測については、IRSFによるサンプル天体のガス輝線マッピング観測を進め、観測が終わりしだい、解析を行う。また、IRSFで観測した天体について、「あかり」の全天観測結果からダストの分布を導出する。「すざく」のアーカイブデータがある場合は、そのX線スペクトルから高階電離した元素のマップを作成し、赤外線観測のデータと組み合わせ、星間物質の組成、物理状態についてより詳細に調べる。
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Research Products
(6 results)
