東工大におけるガンマ線バーストの可視光観測システム

東工大、岡山、および明野観測所におけるGRB残光観測システムの構築
佐藤 理江、河合 誠之、片岡 淳、小谷 太郎、鈴木 素子、谷津 陽一、有元 誠(東工大)、柳澤 顕史(OAO/NAOJ)、太田 耕二(京都大)、
渡部 潤一(NAOJ)、吉田 篤正(青学大)、清水 康広、長山 省吾、稲田 素子、服部 尭、沖田 喜一、小矢野 久、泉浦 秀行、岡田 隆史、
渡邊 悦二、 吉田 道利(OAO/NAOJ)、
我々は、東工大、明野観測所、岡山天体観測所において、Swift / HETE-2 衛星からのガンマ線バースト(GRB) 位置通報を受け、ただちにその残光を
可視光、とくに岡山、明野観測所では V, R, I band の3色同時撮像観測を自動的に行うシステムを構築している。本システムは、通常はスケジュール
に基づいた観測を行うが、衛星からのアラートが受信されたと同時にそれまでの観測を停止し、直ちに残光の観測を開始する。このシステムの目的は
GRB の早期残光の振る舞いを捉えること、また観測によって特定された残光の位置は全世界に通報し、大望遠鏡による観測につなげることである。
東工大観測システム
これまでの成果
東工大では 2003年3月29日の晩に起きた GRB030329 の残光を
捉えることに成功した。観測はバースト発生から 67 分後に開始し
(世界最初期)、その後二晩にわたってデータを取得した。
左図: 観測開始直後の残光画像、Rバンドに換算して12.4 等級
右図: 東工大で取得した残光ライトカーブ (赤点)
1.8m
観測小屋 : 停電時に自動的に屋根が閉まる (反重力ルーフ)
望遠鏡 (Meade-LX200) : 口径30cm、 最大指向速度 (6度/秒)
冷却CCDカメラ (Apogee Ap6E) : ノーフィルター、10242 画素
雨センサー×2 : 雨滴を感知すると、 自動的に屋根を閉じる
気象モニター : 小屋内外の気温、湿度、風力、風速を計測する
から成り立っている。 このシステムの視野は 44×44 arcmin2 で、
HETE-2 衛星の位置決定誤差範囲を十分にカバーできる。また
都市光の強い環境下にありながら限界等級 (30sec, S/N=3) は
R band に換算して 17.3 である。早期残光を捉えるには十分な
感度である。
RC ~ 12.4 mag
GRB 030329 の残光画像。GRB 発生
から 67 分後に撮像
GRB
観測衛星
岡山天体観測所システム
位置情報
50cm 望遠鏡ドーム
衛星から地上観測者までの GRB 発生
位置情報伝達
観測
明野観測所システム
50cm 望遠鏡ドーム
岡山
地上局
GRB 030329 残光のライトカーブ
明野
東工大
Internet
衛星運用
センター
望遠鏡ドーム : 直径 4m、スリット幅 1m、回転 39s / rot
望遠鏡 (中央光学) : 口径50cm、最大指向速度 (4度/秒)
冷却CCDカメラ (Apogee AltaU6) : 10242 画素
フィルター: Mould V、R、I
から成り立っている。 このシステムの視野は 26×26 arcmin2 、
1.6 arcsec / pix の空間分解能で撮像することができる。
限界等級 (10min, S/N=10) は V=18.5、R=18.4、I=17.7。
撮像装置はダイクロック・ミラーで光路を3分割することで、
V,R,I band の同時撮像を実現している。
Internet
ガンマ線バースト
連携ネットワーク
望遠鏡ドーム : 直径 4m、スリット幅 1.3m、回転 40s/rot
望遠鏡 (昭和機械) : 口径50cm、最大指向速度 (3度/秒)
冷却CCDカメラ (Apogee AltaU6) : 10242 画素
フィルター: V、R、I を取り付ける → これから
から成り立っている。 このシステムの視野は 26×26 arcmin2
である。岡山観測所と同じ撮像装置を製作し、V,R,I band の
同時撮像を実現する (これから)。光学系の試験もこれから。
Object: M1
Date: 2004/09/16
Telescope: 明野50cm
CCD camera: U6
Filter: No filter
Exp: 5 min
入射光
広帯域フィルター
ダイクロ 1
T: > 0.72 um
R: < 0.72 um
R-band
I-band
ダイクロ 2
T: > 0.58 um
R: < 0.58 um
金鏡
V-band
3色同時撮像カメラのレイアウト
3色合成画像
Object: M42
Date: 2004/09/21
Telescope: 岡山50cm
CCD camera: U6×3
Filter: Mould V, R, I
Exp: 5 min