干渉計

H22年度基礎天文学観測実習
「電波干渉計」
河野孝太郎（天文学教育研究センター）
[email protected]
平成22年4月27日
本日のスケジュール（１４：３０～１７：３０）
 実習参加者顔合わせ
 河野孝太郎（指導教員）
 五十嵐創（チューター、修士2年）
 岡田一志、高橋亘、前田和宏
 実習概要説明
 事前講義
 電波干渉計とは
 電波望遠鏡によるイメージングとはほか
 実習準備
 観測天体の検討
「電波干渉計」実習のねらい
 電波干渉計とは？
 電波干渉計を使った観測の特徴は？
 電波干渉計を使った観測では、どのような「物
理量」を測定・取得しているのだろうか？
 答え（複素）visibility
 それって何？
 得られた「visibility」という測定結果から、どの
ように天体の画像が得られるのだろうか？
 天体の画像から、どのような天文学的情報を得
ることができるだろうか？
次世代の超大型地上観測装置ALMA
(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計)
キャッチフレーズ：「理論家でも使える電波望遠鏡」
実習の意義
 装置を「ブラックボックス」として使う人
 出てきた結果に何か問題があったとき、それがどの程度
「あぶない」のか判断できない。間違っている観測をその
まま論文にしてしまう、、「偉い先生」にありがち。
 よく理解した上で使う人
 装置性能ギリギリに挑む観測（遠方の銀河からの極め
て微弱な信号を捕らえたい、ブラックホール近傍の極め
て小さい空間構造を見分けたい、系外惑星からの小さく
て微弱な信号を探したい、などなど）→装置の原理を理
解した上で、徹底的に性能を引き出すことができる。出
てきた結果の、どこまでを信頼し、どこからを疑うべき
か？が判断できる。
実際に観測→データ解析を経験
 Visibilityの取得→像合成に至るプロセスを体
験的に理解
 観測結果を制限するさまざまな要素
 素子数の影響は？
 感度
 イメージングの「質」
 特に大気の影響とは？
 透過率（観測の感度に影響）
 安定性→位相揺らぎ（観測の空間分解能に影響）
観測する天体の候補
 近傍（距離～数Mpc）の爆発的星形成銀河
（starburst銀河）
 IC342, Maffei 2, NGC 1068, M82, NGC
3079, M51, NGC 6946
 波長2.6mmにある、一酸化炭素分子（CO）か
らの回転遷移放射（J=1→0放射）輝線
 2.6mm帯連続波放射も？（特にMaffei 2で
は）
 HII領域からの、自由ー自由遷移放射が見える。
観測候補天体
Maffei 2
観測視野：約1分角（黄色の丸）
NGC 6946
観測候補天体の位置 @2010/5/3
ISM under
extreme
conditions:
starburst, AGN
X-ray
M82
Optical
Radio to infrared spectrum of the
starburst galaxy M82
観測結果から得られる情報
 爆発的星形成や、活動銀河核などの活動現象
の「燃料」となる、高密度な分子ガスの分布およ
び量。
 銀河の内部における、星間ガスの運動の様子。
 銀河の、ある半径における回転速度（輝線の速
度幅） その半径内で、重力的に束縛されて
いる質量（力学質量）。
 ガスのみならず、星、および暗黒物質の総質量がわ
かる。
実習で使う「道具」
 AIPS
 干渉計データの解析（リダクション）に使用。今回の実習
では、主に、一次処理が済んだ（calibrationが済んだ）
visibilityデータの像合成やその解析に利用。あと、デ
ータの表示にも利用。
 UVPROC2
 干渉計の生データ（raw visibility data）の
calibration（一次リダクション）で主に使用。
 ds9
 画像の表示。FITS viewer。特に他の波長の画像との
比較に便利。
 注意：今回の実習は、これらの道具に習熟すること
は目的としていない。あまり深入りするなかれ。
実習スケジュール
 集合：2010/5/2 14:00 JR野辺山駅集合
 新宿11:00発あずさ13号→12:59小淵沢発、13:14
小淵沢発→13:47野辺山着、など。
 解散：2010/5/4 16:30 JR野辺山駅にて解散
 たとえば、野辺山発16:59→17:29小淵沢着、
17:41小淵沢発スーパーあずさ28号→19:36新宿
着、など。
 到着初日（5/2）の午後から観測準備、観測開始
 2日目（5/3）：観測の続き＋解析、NRO見学
 3日目（5/4）：得られたデータを使った物理量等
の導出
持ち物など
 夜はものすごく冷えます！（標高１３００ｍ）厚手
のコート類を持参しましょう。
 国立天文台野辺山の宿舎に泊まります。
 タオル、バスタオルは備え付けのものがあります。
 他に必要なものがあれば、各自持参のこと。
 筆記用具、ノート類
関連情報URL
 実習情報
 http://www.ioa.s.utokyo.ac.jp/~kkohno/wiki/index.php?Obse
rvations
 国立天文台野辺山気象情報
 http://www.nro.nao.ac.jp/~nro45mrt/obs/
weather/weath_log.html
 NASA Extragalactic Database (NED)
 http://nedwww.ipac.caltech.edu/

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