キャラバン・サブ（宇宙電波分野中規模計画）の1つ三好真国立天文台２０１２年３月１日装置概念図大型球面鏡大型球面鏡移動観測局（停車して観測） BHの専門家は絶賛。 ←BH2010@プラハ、 2010年2月サマリ・トーク： Fabian先生激賞！ ↑BH2010@プラハ、2010年2月サマリ・トーク： Fabian先生激賞！（おおげさ）世間に存在は知られている 2011年、日本学術会議に天文分野の中規模計画 (中規模とは予算額数十億円までの意味。科学目標の価値ではない) として、宇宙電波懇談会から推薦、高エネルギー宇宙物理連絡会から支持を得ている。参加者は増加の一途科研費等に申請時に研究分野に広く参加を呼びかけた結果、メンバは倍増、33名での申請となっており、表立って支持する研究者も多いことがわかった。科研費等、参加者三好真、高遠尚徳、宮地竹史、川口則幸、萩原喜昭、加藤成晃（国立天文台）、春日隆（法政大学）、江里口良治、吉田慎一郎、谷口敬介（東京大学）、高橋真聡（愛知教育大学）、坪井昌人、朝木義晴、竹内央（ISAS）、高羽浩、須藤広志（岐阜大学）、小出眞路（熊本大学）、岡朋治（慶應義塾大学）、新沼浩太郎（山口大学）、亀野誠二、西尾正則、面高俊宏、今井裕（鹿児島大学）、近藤哲朗、関戸衛、入交芳久、氏原秀樹（NICT）、大師堂経明（早稲田大学）、斉田浩見（大同大学）、高橋労太（苫小牧工業高等専門学校）、検討勉強会を実施、若松謙一（岐阜大OB､名古屋産業科学研究所）、知らない相対論屋、学生、國枝さんなど冨松彰、南部保貞（名古屋大学）。が飛び入り。ホセ・イシツカ（IGP) 実はブラックホ－ルだけではない汎用性当初SgrA*観測特化で概念設計。基線長を自在に変更できることで（１）ALMA＋移動局によって恒星面像の撮像。（２）移動アンテナの作る超短基線によるサブミリ波帯メーザのVLBI観測。一般的なサブミリ波VLBI装置として将来有用であり、多くの観測ニーズにも応えることができる。この1年、計画推薦、参加者の増大、将来的汎用性の3点で進展大型2局、移動局１のVLBI 2千キロ程度の基線長を安く。 • 複数ブラックホ－ル解像のための本格的な汎用装置はウン百億円以上かかる。 • コストを下げるため、SgrA*特化で考えた。（例：固定球面鏡＝安くする方策） • 球面鏡（赤羽・大師堂）、移動VLBI局（NICT）はともに日本で実績ある装置早稲田・那須の30m球面鏡 NiCTのVLBI移動局 ref:ALMAアンテナインカ・アンデス：装置概念図道路も電気も水も宿もあり大型球面鏡大型球面鏡移動観測局（停車して観測） 2千km基線長でよいのか？よい。 “VLBI＝超、長い、基線の干渉計“ ではあります。が、撮像観測に於いては、短い基線が実は重要です！地球規模の超長基線ばかりでは撮像はうまくいかない。2000km以下の短基線こそが重要。長基線：干渉強度は落ち、SNR は低下。なぜサブミリ波か？ Apparent Size of Deviation occurs at high frequency. Doelman et al.（2001） SgrA* Free from Scattering Effects by Plasma （∝λ＾２） At sub-mm wave length ! So we can expect observe the intrinsic image at mm-, submm wave length. Chacalyata Cosmic ray Observatory（標高5300m , La Pas, Bolivia）訪問(09年11月) ・アンテナ設置、歓迎。（協力：IGPイシツカ氏） 90年物PC98VXが現役 Observatorio de Huancayo, IGP Latitud: Longitud: Altitud: -12.037875� N -1.80� N 284.681633� E -3.46� E こちらも日本とのつながりの深い観測所。 3336.0 m.s.n.m. イシツカ氏の故郷地球“磁場の赤道”直下 32-m telecommunication antenna -- Not for sub-mm observation -- 進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねば進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねば金策これまでの研究費：挑戦的萌芽(三好）；円盤振動観測。スピン判る。挑戦的萌芽（三好）；アンテナ工夫、2年290万円。進行中。60ミクロン達成。申請中：基盤S（江里口代表）；計画全体。参加者33名。基盤A(西尾代表）；サイトサーベイ。総務省SCOPE（春日代表）；廉価な鏡面研究。三菱財団（三好代表）；230GHz水蒸気ラジオメータ国立天文台（高橋代表）；研究集会費進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねば小型サブミリ波アンテナの先例：小川アンテナ、から。 rms17ミクロンミリ波・サブミリ波用の電波望遠鏡ではアンテナ面（パネル）の製作に最もコストがかかる。春日：絞りアンテナで廉価化の研究「絞り」によるアンテナ試作。北嶋絞製作所（東京羽田・09年11月）鏡面精度測定、研磨・鏡面修正、100ミクロン目標だった技術センタ－三ツ井さん春日式複合鏡 4万円の絞りアンテナで、既に 62ミクロンr. m. s.を達成（鏡面単体）「サブミリVLBIのための鏡面パネルコストダウン研究」開始。（春日PI：国立天文台・先端技術センタ－利用）・実は金型が違う----金型自体の面精度か？型を精密に作ればそれだけで良い鏡面が作れる？・板の厚さで製作精度が変わる？薄いと軽くなって一挙両得 2月7日、1.8mアンテナ試作（目的：面精度の再現性を確認する） 2月26日、京都のクリスタル光学で面精度測定昨年、90cm鏡で60ミクロンrms達成口径1.8m鏡 4cm格子点 1605点の測定(6時間） 2012.2.27-28 クリスタル光学(京都工場）東洋最大の三次元測定機 “(3)ミクロン“精度進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねばキャラバン・サブ？ CARAVANならCRL（現NiCT）の商標超小型局の試作：ｒｍｓ60ミクロンの90cmアンテナを小型電波望遠鏡にして、 “CARAVAN-Q“実験を計画（Qバンド=43GHz）。今あるには主鏡面のみかって２２GHｚで超小型局は成功している（中島ら）左：鹿島VLBIニュース第89号から進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねばサイトサーベイ（大気透過率）大丈夫か地球環境？世界最高峰スキー場に雪がない！標高4000m級の地なら, 230GHzは大丈夫、と思われるが。２０１２年３月初旬に予定（→スケジュール合わず、 7月に持ち越し）＊まず、高遠氏（ハワイ観測所）開発のhandy近赤外水蒸気メータを用いる。＊ワンカヨ（ペルー）からチャカルタヤ（ボリビア）の道路沿い（途中、チチカカ湖など）。＊お金？ナントカなるだろう。高遠さんは自前の科研費で参加。（水蒸気“ラジオ”メータによる測定もしたい。）進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねば銀河系中心爆発２０１３地球質量3~4倍のガスがBHに接近、一部は落下？もしかして本当のdisk line が観測できる？降着円盤が大揺れしてQPO がしっかり、観測できるといいなあ。 S. Gillessen1, R. Genzel1他（2012）銀河系中心爆発２０１３しっかりしたモニターをしたい。野辺山ミリ波干渉計（もう使えない）（案）高萩にある2台の30mアンテナを干渉計化、強度モニタする（茨城大学に提案？）「茨城大には一流の成果をだしてもらいたい」（某OB）私もそう思います。進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねばブラックホ－ル解像は230/340GHzで地上の高地で始める・ブラックホ－ル複数を本格的にみるには（散乱から自由な）テラヘルツ。・大気はテラヘルツ電波を通さない。・だからスペース。（＝X線天文学がスペースなのと同じ理由）電波によるブラックホ－ル探査などの • 小田稔先生によるキックオフ(1980年代後半) • モリモトらによるVSOP計画(1997) でも小田先生の期待には未だ応えていない。次期のスペースからの電波探査、考えねば。早々にワーキンググループを立ち上げます。 (周辺分野からの意見も聞いてやって行こう） • 理学委員会は“スペースから電波分野の撤退”を望んでいるのではない！（らしい）。スペースVLBIでは周波数が上げられないはウソ • 本当の理由は展開網アンテナへのこだわりが原因 • 網アンテナはやめればいい。 • 展開アンテナもやめればいい。 • それだけのこと。 • 方法は20年以上も前から示唆されています！ロケット搭載の展開式で大型テラヘルツアンテナは無理宇宙で人が組み立てれば大きな高精度アンテナが作れる近田、戎崎氏、SACの誰か JPLの誰か(昔）スペースでは集光力が稼げないもウソ • • • • 本当の理由は展開アンテナの採用が原因展開アンテナをやめればいい。それだけのこと。方法は20年以上も前から示唆されています！レンズアンテナ（屈折式電波望遠鏡）アイデア：近田義広絵：白鳥裕他、天文月報1992年1月口径1kmはMVサイズのロケットのフェアリングでも可能！（と昔うるさく聞かされた）（周波数は限定かもしれないけど）レンズアンテナ（屈折式電波望遠鏡）アイデア：近田義広 • 同じような構造物が既に宇宙に飛んでいます！ • スペースSKAを考えるべき。 • 工学の研究として興味をもつ人はたくさんいます！よく似たイカロスブラックホ－ルを見たいならミリ波のスペースVLBIはスキップしよう理由：ミリ波(43GHzくらい)では見えない。 • おそらく散乱現象はあらゆる銀河核で起きる！ • 「他の銀河核なら、散乱がないかも」、というのは仮説。強い観測的根拠は無い。 SgrA*のセンチ波からミリ波のVLBI観測が過去に行われてきた。波長が短くなると小さくなっていくが、黒い穴はまだみえない。核周プラズマ（＊）による電波散乱により、低い周波数では電波像がにじむ。にじみ方は観測波長λ＾２に比例して大きくなる。（＊）銀河面によるものではない 5, 8, 15, 22, and 43 GHz でみたSgrA*の見かけの大きさ(模式図と思ってください。像合成結果ではないです） http://www.astro.ru.nl/~falcke/bh/sld10.html Deviation occurs at high frequency. Doelman et al.（2001） Apparent Size of SgrA* Free from Scattering Effects by Plasma （∝λ＾２） At sub-mm wave length ! So we can expect observe the intrinsic image at mm-, submm wave length. Scattered sources in the Galactic center. The size of the ellipse or crosshair indicates the size of the scattered image at 1.6 GHz with a scaling factor of 3° arcsec-1. The program sources are shown with their elliptical structure. Crosshairs indicate OH 1612 MHz masers from van Langevelde et al. (1992). Labeled extragalactic sources are from references in the text. 散乱はGC1度内で激しい！銀河面プラズマではなく、半径150pcの核周プラズマで起きる現象 Bower et al.(2001) 我々の銀河中心BH電波像はプラズマで散乱してる。 • もし“銀河面プラズマ（銀河中心から太陽までの 8kpcの空間にある）のせい”なら？ →“上から見ればよく見えるかも”という期待をしてもいい。 • もし“BHの核周プラズマのせい”なら？ →上から見てもぼけているだろう、と推測できる（よその銀河中心BHでも同じことが起きうる） • よそのBH(円盤）なら見える、は観測事実とは独立した“希望“。進行中の関連作業・予定の行動（１）金策（２）コストダウンサブミリ波アンテナの工夫（３）超小型局による、お試しVLBI準備（４）サイトサーベイ（５）銀河中心爆発2013対策＊勉強検討会も（６）スペースサブミリVLBIも考えておかねば世界の動向スケジュールめざせ2016年、ブラックホ－ル撮像。 Event Horizon Telescope（MIT) 世界の動向： Event Horizon Telescope（MIT) VLBIの老舗ヘイスタックの先導。長基線が主体。M87（強烈なジェット有り）を狙う？ジェットの研究は確実。ブラックホ－ルは多分無理。グリーンランドに新局を作るなど、論外な愚行。昔のミリ波グローバルVLBI ‘８０年代と同じ。ミリ波グローバルVLBI（MIT) 日本も45m鏡で”ぶらさがり”として参加。分解能50μ秒を達成、先端技術の成果として主にScienceに掲載。天文的成果には疑問。日本人筆頭論文は無（共著のみ）。長すぎる基線から科学的成果は出にくい。新規局がグリーンランドへ良い像合成にはuvカバーが重要。いま足りないのは短基線、短基線が重要。台湾行って話もした(2009)。論文(Miyoshi 他2004、2007;ALMAmemo）で公表済み。彼らの戦略で成功する道理が見いだせない。なんか“がっかり”な気分。世界の動向スケジュールめざせ2016年、ブラックホ－ル撮像。サイトサーベイ関連年度注：ペルー・ボリビアアンデス高地はチリアタカマとは違い、文明がある。電気・道路等のいんふらが存在。ただし大気環境はアタカマに劣ると思われるので、その調査は必要。 2009年ペルー・ボリビア・チリ度高地調査 2010年度小型移動局大型局（固定球面鏡）注：小型移動局は、UVカバーを自在にサンプルできる。通常の観測局にないメリット。サブミリ波VLBIでは大変有用。注：ALMAのphase－up 注：予算潤沢ならM社は容易ではない。なぜに15mクラスを発注すなら合成ビームが細すれば済む話。でも１基ぎ、天体追尾が難しい。十数億円。固定球面鏡自前で１～２千km基線はコストダウンのためを張る大型局を作る必の方策要はおそらくあり。法政大春日による絞りアンテナ作成・測定開始 90cm鏡、面精度 100ミクロン確認済み 90cm鏡、面精度 60ミクロン確認済み SgrA*特化型のキュラバン・サブの構想（天文学会、月報等）キャラバン・サブ、BH2010にて、 Fabianの絶賛を受ける 2011年 2 度赤外線水蒸気メータによる測定 2012年 7 (ペルー/ボ度リビア・チリ）１００万円規模 (予定）静止衛星電波利用の大気位相モニターの製作/測定 (５千万円規模） 2013年 (予定） 230GHz帯ラジオメータの製作/ 測定(１千万円規模）科研費 (三好）による2m鏡の作成と SCOP 面測定 E(春日）による高精度2m 90cmを用鏡の大量いた 43GHz超生産小型VLBI 研究局の実験 (2千 (NICT,22 万円 GHzの成規模）功例あり）関連する動き国内における移動局システムの周波試作数標開発、準原実験。子時 (２億計数千（水万円素規メー模）ザ）の提早稲田那須観測所大型球面鏡の調査キャラバン・サブ、中規模計画への推薦・支持固定球面鏡、レイトレースによるラフなデザイン MITヘイスタック先導のEHT計画（20 年前のミリ波グローバルVLBIの高周波化） 2016年実現； GRASPによる詳細光学計算（開口効率・ビーム形）機械設計（全体・駆動部） 100ミクロン確認済み 90cm鏡、面精度 60ミクロン確認済み 2010年度 2011年 2 度赤外線水蒸気メータによる測定 2012年 7 (ペルー/ボ度リビア・チリ）１００万円規模 (予定）静止衛星電波利用の大気位相モニターの製作/測定 (５千万円規模） 2013年度 2014年度 2015年度 2016年度 (予定） 230GHz帯ラジオメータの製作/ 測定(１千万円規模）科研費 (三好）による2m鏡の作成と SCOP 面測定 E(春日）による高精度2m 90cmを用鏡の大量いた 43GHz超生産小型VLBI 研究局の実験 (2千 (NICT,22 万円 GHzの成規模）功例あり）国内における移動局システムの周波試作数標開発、準原実験。子時 (２億計数千（水万円素規メー模）ザ）の提供(ペルー、各移動地）局の資金整備、次第渡米、既存局観測に参加。短基線の威力を実証。 Fabianの絶賛を受ける早稲田那須観測所大型球面鏡の調査キャラバン・サブ、中規模計画への推薦・支持固定球面鏡、レイトレースによるラフなデザイン MITヘイスタック先導のEHT計画（20 年前のミリ波グローバルVLBIの高周波化） 2016年実現； GRASPによる詳細光学計算（開口効率・ビーム形）機械設計（全体・駆動部）駆動系の精度実験大型局に向けての国内組み立て実験現地、設置アインシュタインの一般相対性理論発表から100年目（間に合わない？）円規模 (予定）静止衛星電波利用の大気位相モニターの製作/測定 (５千万円規模） (予定） 230GHz帯ラジオメータの製作/ 測定(１千万円規模） 2013年度 2014年度 2015年度 2016年度サイトサーベイの主な課題 90cmを用いた 43GHz超小型VLBI 局の実験 (NICT,22 GHzの成功例あり）高精度2m 鏡の大量生産研究 (2千万円規模）移動局システムの周波試作数標開発、準原実験。子時 (２億計数千（水万円素規メー模）ザ）の提供(ペルー、各移動地）局の資金整備、次第渡米、既存局観測に参加。短基線の威力を実証。小型移動局の主な課題１：電源。基本は外部依存。常時水素メーザ等を維持するための自家発は必要 2:移動観測地点の具体的選抜 2:受信機、メーザ等精密機器（インフラとの兼ね合い）のための移動時防振対策 3;UVカバーの予めの計算、フ 3：観測地での観測装置セットリンジ強度予測アップの簡易化 4:大型局設置予定地のインフ 4:基本トレーラ輸送だが、そのラ確認詳細設計 5:観測運用時の必要人員、費用見積もり 1:230GHz帯観測受信は本当に可能か（温暖化の影響） GRASPによる詳細光学計算（開口効率・ビーム形） 2016年機械設計（全体・駆動部）駆動系の精度実験大型局に向けての国内組み立て実験現地、設置アインシュタインの一般相対性理論発表から100年目（間に合わない？）大型球面鏡の主な課題その他の検討課題１：副鏡受信部の駆動システムの検討１：記録系（ADS3000ベースだが）の整備調達２：パネル面調整機構の検討３：太陽光等熱歪み対策４：鏡面パネル廉価大量製作法５．建築物としての強度計算２：相関器（ソフト相関）のつめ。昔は自分たちで直に望遠鏡を作っていた。（写真：1970年頃？）無給でプロジェクトに取り組むOD,学生。論文もかけないのに望遠鏡を立ち上げる人々。予算も少ない人数も少ない。しかし、この時代が一番人材を作った。写真左はオジサンのwebから終わり。