2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H05694
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
福井 康雄 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30135298)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立原 研悟 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (70432565)
山本 宏昭 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (70444396)
佐野 栄俊 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (50739472)
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Project Period (FY) |
2015 – 2019
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Keywords | 星間水素 / 星間ダスト / ガンマ線 / バリオン / NANTEN2 |
Outline of Annual Research Achievements |
星間水素ガスの高温成分(WNM)と低温成分(CNM)の理解のため、磁気流体力学による数値計算結果(Inoue and Inutsuka 2012)を用いて、太陽系近傍の紫外線観測との比較から、H2/HI比が観測に合うモデル(進化時間0.5Myrs)について、21cmスペクトル観測をシミュレートし、Fukui et al. (2015) (以後、F15)他で示された解析手法を検証した。この結果、次の結論を導いた。水素ガスの運動温度は10-5000Kに広く分布し、CNMとWNMはほぼ同程度の質量を担う。F15の導いたスピン温度Tsは、さまざまな値をとるTsの「視線上の調和平均」と理解でき、主にCNMのTsを反映する。これは吸収係数が1/Tsに比例するために、WNMの光学的厚みが極端に小さいことによる。HIスペクトルの光学的厚さは1程度であり、F15の結論「21cmスペクトルが光学的に厚い」を支持する。また、WHI-NHプロットでのH2の寄与は小さい。つまり「CO dark H2」は少なくとも太陽系近傍では効かず、光学的に厚いHIのみで理解できる。本シミュレーションによるCNMの空間分布は極度にフィラメンタリーであり、空間的なfilling factorは小さい。その間の空間はWNMによって満たされている。吸収線観測から導かれる光学的厚みが小さいと指摘されて来たが、この原因の一つはfilling factorにあることが本解析で示された。HIの分布は極度に非一様であり、光学的厚さが小さい部分が観測領域の70%を占める。 この他、ガンマ線解析、ダスト放射解析等による成果も上がっている。 新受信器NASCO(115GHz帯の4ビームと230GHz帯1ビーム)の光学系の設計を、物理光学手法シミュレーターを用いて完了し、現地にて抵触なく設置できることを確認した。100GHzの1ビーム受信機の開発を行った。電磁界シミュレーターを用いて偏波分離器と導波管型片バンド透過フィルター、局部発振信信号を分配する導波管型回路の開発を行った。これらすべてを製作し、他の冷却装置と共に冷却試験を行った。当初どおりの仕様を満たしたことを確認し、マルチビーム受信機製作に向けた量産体制を築いた。100GHz帯、200GHz帯の中間周波数系(IF系)の設計を行った。必要な増幅器等の一部購入、性能測定を実施し、観測に必要な性能が出ていることを確認した。また、国立天文台と協力して、受信素子製作も行っている。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
数値シミュレーションのデータを用いて我々の星間水素の見積もりの新手法を検証できたことは今後の解析を実行する上で非常に重要であった。またこれと平行してガンマ線との比較、ダスト放射の解析もいくつかの領域について進んでいる。装置開発に関しては光学系の設計を完了させ、マルチビーム受信機の量産体制を築き、中間周波数帯の開発などが同時に進んでいる。また、これに付随して新受信機の観測に対応するよう老朽化した望遠鏡の制御ソフトウェアの開発も進んでいる。ソフトウェアについてはすでにNANTEN2に搭載し、試験中である。 以上のように科学的成果、装置開発の両面で大きな進展をみせていることから当初の計画以上に進展していると判断した。
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Strategy for Future Research Activity |
平成27年度に製作した1ビーム系のユニットの量産化を行い、実験室でマルチビームシステムを構築する。また、光学系のミラーの製作も行う。マルチビームシステムと光学系を合わせて総合的に試験を行い、システムを完成させる。引き続き超伝導受信素子の開発・製作および観測・解析ソフトウェアの開発を行う。 引き続きNANTEN2による観測を継続する。 HI, CO, ダストの比較については銀河系内・系外銀河での比較を継続する。COの観測領域が広がっていくにつれて、比較領域を拡大していく。また、随時VLAにも観測提案を出し、データが得られた場合は解析を行っていく。これらの領域については同時にガンマ線との比較も実施し、星間ガスの量にかかわるパラメータをチューニングしていく。 磁気流体計算との比較をさらに進めていく。特にNANTEN2を主体としたCO観測結果との比較のための計算だけでなく、ALMAの観測提案に向けて、超高空間分解能での計算も実施していく。 平成27年度と同様に夏の時期に望遠鏡・ドームのメンテナンスを行う。また、発電機のオーバーホールを実施する。 これらの結果を国内外の研究会・学会で随時報告する。報告の際に生じた議論、打ち合わせで出た問題点等を整理し、本研究にフィードバックする。また、これらの結果を随時論文にまとめ、報告する。
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Research Products
(57 results)
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[Journal Article] The dust properties and physical conditions of the interstellar medium in the LMC massive star-forming complex N112016
Author(s)
Galametz, M. ; Hony, S. ; Albrecht, M. ; Galliano, F. ; Cormier, D. ; Lebouteiller, V. ; Lee, M. Y. ; Madden, S. C. ; Bolatto, A. ; Bot, C. ; Hughes, A. ; Israel, F. ; Meixner, M. ; Fukui, Y. ; Kawamura, A. ; Onishi, T., 他
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 456
Pages: 1767-1790
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Two Molecular Clouds in RCW 38 : Evidence for the Formation of the Youngest Super Star Cluster in the Milky Way Triggered by Cloud-Cloud Collision2016
Author(s)
Fukui, Y. ; Torii, K. ; Ohama, A. ; Hasegawa, K. ; Hattori, Y. ; Sano, H. ; Ohashi, S. ; Fujii, K. ; Kuwahara, S. ; Mizuno, N. ; Dawson, J. R. ; Yamamoto, H. ; Tachihara, K. ; Okuda, T. ; Onishi, T. ; Mizuno, A.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 820
Pages: id. 26(17)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Cloud-Cloud Collision as a Trigger of the High-mass Star Formation : a Molecular Line Study in RCW1202015
Author(s)
Torii, K. ; Hasegawa, K. ; Hattori, Y. ; Sano, H. ; Ohama, A. ; Yamamoto, H. ; Tachihara, K. ; Soga, S. ; Shimizu, S. ; Okuda, T. ; Mizuno, N. ; Onishi, T. ; Mizuno, A. ; Fukui, Y.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 806
Pages: id. 7(21)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Enhancement of the 6.4 keV Line in the Inner Galactic Ridge : Proton-induced Fluorescence?2015
Author(s)
Nobukawa, K. K. ; Nobukawa, M. ; Uchiyama, H. ; Tsuru, T. G. ; Torii, K. ; Tanaka, T. ; Chernyshov, D. O. ; Fukui, Y. ; Dogiel, V. A. ; Koyama, K.
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Journal Title
cosmic rays, Galaxy
Volume: 807
Pages: id. L10(6)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Simulating Cherenkov Telescope Array observation of RX J1713.7-39462015
Author(s)
Nakamori, T., Katagiri, H., Sano, H., Yamazaki, R., Ohira, Y., Bamba, A., Fukui, Y., Mori, K., Lee, S. -H., Fujita, Y., Tajima, H., Inoue, T., Gunji, S., Hanabata, Y., Hayashida, M.,
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Journal Title
Proceedings of the 34th International Cosmic Ray Conference
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] An AKARI infrared study of dust emission in Galactic bubbles indicative of large-scale cloud-cloud collisions2015
Author(s)
Hattori, Y., Kaneda, H., Ishihara, D., Yamagishi, M., Kondo, T., Sano, H.
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Journal Title
Planetary and Space Science
Volume: 116
Pages: 57
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Evidence for Thermal X-Ray Line Emission from the Synchrotron-dominated Supernova Remnant RX J1713.7-39462015
Author(s)
Katsuda, Satoru ; Acero, Fabio ; Tominaga, Nozomu ; Fukui, Yasuo ; Hiraga, Junko S. ; Koyama, Katsuji ; Lee, Shiu-Hang ; Mori, Koji ; Nagataki, Shigehiro ; Ohira, Yutaka ; Petre, Robert ; Sano, Hidetoshi, 他
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 814
Pages: 29(11)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Extensive Surveys of Dense Cores in Taurus in High Density Molecular Tracers2015
Author(s)
Tokuda, K. ; Osaki, S. ; Maezawa, H, ; Onishi, T. ; Saigo, K. ; Kawamura, A. ; Fukui, Y. ; Tachihara, K.
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Journal Title
Revolution in Astronomy with ALMA : The Third Year. Proceedings of a Conference held at the Tokyo International Forum, Tokyo, Japan 8-11 December 2014. Edited. by Daisuke Iono, Ken-ichi Tatematsu, Alwyn Wootten, and Leonardo Testi. ASP Conference Series Vol. 499. San Francisco : Astronomical Society of the Pacific
Volume: 499
Pages: 193
Open Access
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[Journal Article] ALMA Observations of a High-density Core in Taurus : Dynamical Gas Interaction at the Possible Site of a Multiple Star Formation2015
Author(s)
Onishi, T. ; Tokuda, K. ; Saigo, K. ; Kawamura, A. ; Fukui, Y. ; Matsumoto, T. ; Inutsuka, S.-i. ; Nachida, M. ; Tomida, K. ; Tachihara, K.
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Journal Title
Revolution in Astronomy with ALNA : The Third Year. Proceedings of a Conference held at the Tokyo International Forum, Tokyo, Japan 8-11 December 2014. Edited by Daisuke Iono, Ken-ichi Tatematsu, Alwyn Wootten, and Leonardo Testi. ASP Conference Series Vol. 499. San Francisco : Astronomical Society of the Pacific
Volume: 499
Pages: 211
Open Access
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[Journal Article] Dense Molecular Clumps Associated with the LMC Supergiant Shell LMC 4 & LMC 52015
Author(s)
Fujii, K. ; Minamidani, T. ; Mizuno, N. ; Onishi, T. ; Kawamura, A. ; Muller, E. ; Dawson, J. ; Fukui, Y.
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Journal Title
Revolution in Astronomy with ALMA : The Third Year. Proceedings of a Conference held at the Tokyo International Forum, Tokyo, Japan 8-11 December 2014. Edited by Daisuke Iono, Ken-ichi Tatematsu, Alwyn Wootten. and Leonardo Testi. ASP Conference Series Vol. 499. San Francisco : Astronomical Society of the Pacific
Volume: 499
Pages: 255
Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Revealing the Large-Scale Structures of Interstellar Gas Associated with the Magellanic SNR N132D2015
Author(s)
Sano, H. ; Fukui, Y. ; Yoshiike, S. ; Fukuda, T. ; Tachihara, K. ; Inutsuka, S. ; Kawamura, A. ; Fujii, K. ; Mizuno, N. ; Inoue, T. ; Onishi, T. ; Acero, F. ; Vink, J.
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Journal Title
Revolution in Astronomy with ALMA : The Third Year. Proceedings of a Conference held at the Tokyo International Forum, Tokyo, Japan 8-11 December 2014. Edited by Daisuke Iono, Ken-ichi Tatematsu, Alwyn Wootten, and Leonardo Testi. ASP Conference Series Vol. 499. San Francisco : Astronomical Society of the Pacific
Volume: 499
Pages: 257
Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Formation of compact HII regions possibly triggered by cloud-cloud collision2016
Author(s)
Kohno, M., Torii, K., Hasegawa, K. Hattori, Y., Yamamoto, H., Tachihara, K., Fukui, Y., Mizuno, N.
Organizer
IAU XXIX General Assembly
Place of Presentation
Hawaii Convention Center
Year and Date
2016-08-03 – 2016-08-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] ALMA Observations of a High-density Core in Taurus : Dynamical Gas Interaction at the Possible Site of a Multiple Star Formation2016
Author(s)
Tokuda, Kazuki ; Onishi, Toshikazu ; Saigo, Kazuya ; Kawamura, Akiko ; Fukui, Yasuo ; Matsumoto, Tomoaki ; Inutsuka, Shu-ichiro ; Machida, Masahiro N. ; Tomida, Kengo ; Tachihara, Kengo
Organizer
IAU General Assembly Meeting #29
Place of Presentation
Hawaii Convention Center
Year and Date
2016-08-03 – 2016-08-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] NANTEN2望遠鏡によるCO2-1の観測成果2016
Author(s)
大浜晶生, 鳥居和史, 佐野栄俊, 山本宏昭, 立原研悟, 福井康雄, 中島拓, 水野亮, 大西利和, 小川英夫, NANTEN2 チーム
Organizer
日本天文学会春季年会
Place of Presentation
首都大学東京
Year and Date
2016-03-14 – 2016-03-17
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[Presentation] 巨大星団RCW 38における0型星のフィードバックと分子雲との相互作用2016
Author(s)
鳥居和史, 福井康雄, 長谷川敬介, 服部有祐, 大浜晶生, 佐野栄俊, 山本宏昭, 立原研悟, 大橋聡史, 桑原翔, 藤井浩介, 水野範和, 大西利和, Thomas J. Hawort
Organizer
日本天文学会春季年会
Place of Presentation
首都大学東京
Year and Date
2016-03-14 – 2016-03-17
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[Presentation] 銀河系中心部の分子雲と磁気流体現象2015
Author(s)
鳥居和史, 福井康雄, 鈴木健, 柿内健佑, 町田真美, 松元亮治
Organizer
ALMAワークショップ「AGN銀河の中心1kpc→1pcスケールでの質量降着機構の理解に向けて」
Place of Presentation
国立天文台三鷹
Year and Date
2015-12-21 – 2015-12-22
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[Presentation] Cloud-cloud collisions : a promising mechanism to trigger formation of high mass stars2015
Author(s)
Sano, H., Fukui, Y., Torii, K., Ohama, A., Hasegawa, K., Hattori, Y., Yamamoto, H., Tachihara, K., Mizuno, A., Onishi, T., 他
Organizer
Mopra workshop 2015
Place of Presentation
University of New South Wales
Year and Date
2015-12-10 – 2015-12-11
Int'l Joint Research
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[Presentation] Interstellar Gas and High Energy Radiation toward the Magellanic SNR N132D2015
Author(s)
Sano, H., Fukui, Y., Yoshiike, S., Fukuda, T., Tachihara, K., Fujii, K., Mizuno, N.
Organizer
ALMA/45m/ASTE/Mopra Users Meeting 2015
Place of Presentation
国立天文台三鷹
Year and Date
2015-10-20 – 2015-10-22
Int'l Joint Research
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[Presentation] 複合的バブル領域S116, S117, S118における分子雲衝突2015
Author(s)
服部有祐, 長谷川敬亮, 鳥居和史, 大濱晶生, 山本宏昭, 立原研悟, 福井康雄, 水野範和, 大西利和
Organizer
日本天文学会秋季大会
Place of Presentation
甲南大学
Year and Date
2015-09-09 – 2015-09-11
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[Presentation] CTAで探る宇宙線の起源 : RX J1713.7-3946のガンマ線シミュレーション2015
Author(s)
佐野栄俊, 福井康雄, 田島宏康, 奥村曉, 中森健之, 郡司修一, 片桐秀明, 柳田昭平, 吉田龍生, 山崎了, 他
Organizer
日本天文学会秋季大会
Place of Presentation
甲南大学
Year and Date
2015-09-09 – 2015-09-11
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