NANTEN2望遠鏡の現状 - 進捗と今後の課題 - 奥田 武志 名古屋大学大学院理学研究科天体物理学研究室 名古屋大学天体物理学研究室 教授 准教授 助教 福井康雄 河村晶子 山本宏昭 奥田武志 研究員 早川貴敬 鳥居和史(GCOE) Erik Muller (JSPS) 博士課程 川瀬徳一 工藤奈都子 Joanne Dawson 宮本洋輔 森部那由多 古川尚子 修士課程 朝倉丈裕 岩月傑 大石慧介 大浜晶生 原知彰 岡本竜治 佐野栄俊 森洋治 学部生 佐藤淳基 堤一樹 内藤広行 中村公紀 総勢25名 2010年度：PD：3名, 博士：5名, 修士：9名, 学部：5名（総勢26名） NANTEN2計画 【目的】 ・サブミリ波を用いた銀河系、系外銀河の大規模サーベイ 星間物質の分布、構造、運動などを広範囲で明らかにする ・一酸化炭素分子(CO)、中性炭素原子(CI)の多輝線、高励起線観測 分子雲、原子雲の温度、密度等の物理量を明らかにする 星形成領域、ショック領域を選択的にトレース 【観測周波数】 ・230GHz帯 CO(J=2-1) ・500GHz帯 CO(J=4-3) CI (3P1- 3P0) ・800GHz帯 CO(J=7-6) CI (3P2 - 3P1) 1.3’ 39” 37” 26.5” 26.5” NANTEN2運用体制 • 11大学の共同運用 – 名古屋大学、大阪府立大学、茨城大学、ケルン大 学、ボン大学、チリ大学、ソウル国立大学、ニュー サウスウェールズ大学、シドニー大学、マッコリー大 学、チューリッヒ工科大学 NANTEN2 History • • • • • • • • 2004 December : Installing 100GHz receivers, holography …. 2005 September : First light 2006 April : Sub mm First light 2006 September - December : Science Operation by 500/800GHz single pixel receiver 2007 October – : Remote observations start 2007 October – December : Science Operation by 500/800GHz single pixel receiver 2007 January – 2008 February : Science Operation by 230GHz single pixel receiver 2008 May – : Installing and debugging SMART receiver • 2008 June – : Science Operation by 230GHz single pixel receiver • 2009 April – : Setting up SMART and Observations • 2009 August – : Science Operation by SMART receiver • 2009 November - : Full Operation by SMART (CO J=4-3 & 7-6) NANTEN2望遠鏡 スペック 口径 ４ｍ 観測周波数 230GHz, 460, 810GHz ビームサイズ(230, 460, 806 GHz) 90”/38”/ 26.5” ビーム能率(230, 460, 806 GHz) <50%/50%/45% Atacama Desert, Chile Alt. 4860mm Trx/Tsys 100K/120K (230GHz) 170K/700K (460GHz) 380K/1400K (800GHz) NANTEN2観測プロジェクト • 銀河系内 MJG348.5S3 – ジェット状分子雲 – 超新星残骸 – 分子雲ループ – 銀河系中心部 – 大小質量星形領域 • 系外銀河 – 大小マゼラン雲 – 近傍系外銀河 Loop 1&2 Nagoya 230GHz Receiver • 230GHz帯DSB受信機 – 1 beam – Trx = 120K @ 230GHz (Tsys=150K) – LO: Gunn発振器 Nagoya 230GHz RX 大規模星団Westerlund2母体分子雲の観測 ２つの巨大分子雲の発見→分子雲同士の衝突による星団形成説 イメージ: 8.0 mフラックス強度 コントア: 12CO(J=2-1)積分強度 青コントア: ブルーシフトの雲 赤コントア: レットシフトの雲 Furukawa et al. 2009 in ApJL 超新星残骸W28 10pc 北 K km/s Galactic Latitude (deg) 超新星残骸の周りの分子雲を観測し、高エネルギー放射と比較する ことで超新星残骸での宇宙線陽子の加速の現場を捉える Galactic Longitude (deg) VLA 90cm(青), MSX 8μm(赤), SGPS+VLA 20cm(緑)を示す Brogan et al.(2006) Blue Contour: HESS VHE gamma ray excess (Aharonian et al 2008) Color, contour: NANTEN2 12CO(J=2-1) SMART Receiver • SubMillimeter Array Receiver for Two Frequencies（ケルン大） – – – – – 490/810GHz同時 1周波数8ビーム Trx=170K(460GHz) Trx=380K(800GHz) 分光計：AOS 1GHz • 2009年11月より2周波数同時 観測で定常観測可能 （LOチェーンの発熱対策後） アタカマ砂漠移設5年… • 問題点・故障・トラブル – 230GHz受信機雑音温度 →森部君ポスター – 230GHz ビーム形状（η(mb)<0.5） – 望遠鏡エンコーダー→交換 – チョッパーホイール→交換 – AOS不調頻度↑ →デジタル分光計導入 – リモートチューニング不可 →チェーン型LO – ドーム扉、ゴア膜劣化？ 修理・調査継続中 – 盗賊 警察、ALMA safety 90” 230GHzビーム（木星） 2009年度作業：デジタル分光計導入 • Agilent-Acqris AC240 – IF Freq. : DC-1GHz x 1 IF – 従来のAOSと並列 – 動作温度 < 50℃ @ NANTEN2 （室温 < 20℃） • 府立大と協力 – Linux OS + 府大製ソフト – IF系部品 – 人的協力 SgrB2 CO(J=2-1) 2009年度作業：LO交換 • 230GHz受信機：LO Gunn発振器→VDI社LOチェーン Anritsu社シンセサイザ（標準モデル） Agilent社シンセサイザ（超低位相雑音） まとめ • NANTEN2がアタカマへ移設されて5年 – SMARTによる本格的サブミリ波広域観測開始 – 230GHz帯での観測でも様々な天体を観測 – 様々な問題の発生 ドーム、望遠鏡、受信機、分光計など – 中期計画検討 広域サーベイ能力の向上、観測バンドの検討
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