Study of r-process nucleosynthesis of gravitational wave sources by means of high sensitivity wide-band near infrared spectroscopy

高灵敏度宽带近红外光谱研究引力波源r过程核合成

基本信息

批准号：
21H04997
负责人：
吉田道利
金额：
$ 118.64万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

中性子星合体の電磁波対応天体のスペクトルに現れる重元素の特徴を明らかにするため、中性子星合体の電磁波対応天体の網羅的なスペクトル理論モデル構築を行なった。モデル構築はまだ完了していないが、本研究で開発する広帯域近赤外線分光装置により、モデルで予想される特徴を捉えることで、中性子星合体時に合成される重元素量を定量化できるめどをつけることができた。また、遠方超新星の分光観測計画の立案のため、Euclid宇宙望遠鏡による遠方超新星の観測シミュレーションを実施した。その結果、最大で年間10個程度の遠方超新星が本研究課題で製作する広帯域近赤外線装置で観測可能であることが明らかになった。本研究は、遠方超新星研究においても大きな役割を果たすことが期待される。レーザートモグラフィ補償光学に対応した広帯域近赤外線分光装置の開発については、サイエンス要求から装置仕様の設定を行い、それに基づいて光学系・機械系・冷却系・制御系それぞれのサブシステムの概念設計を開始した。しかし、当初の想定に反し、検出器の欠陥画素が観測データに甚大な悪影響を及ぼすことが判明し、その影響を最小限にする方策を検討する必要が生じた。これに伴い分光装置光学系の追加設計を実施したが、その検討に時間を要したため、分光装置光学系概念設計の完了が年度末にずれ込んだ。そこで、計画を見直し、分光装置光学系の概念設計を優先して実施し、機械系・冷却系・制御系の概念設計は次年度に行うこととした。

为了明确中子星并合电磁波对应天体光谱中出现的重元素特征，我们构建了中子星并合电磁波对应天体综合光谱理论模型。尽管模型构建尚未完成，但通过使用本研究中开发的宽带近红外光谱仪捕获模型预测的特征，我们将能够量化中子星合并过程中合成的重元素的数量。这样做。此外，为了制定遥远超新星的光谱观测计划，我们利用欧几里得太空望远镜进行了遥远超新星的观测模拟。结果显示，使用作为该研究项目一部分构建的宽带近红外仪器，每年可以观测到多达 10 颗遥远的超新星。这项研究预计将在遥远的超新星研究中发挥重要作用。针对兼容激光断层成像自适应光学的宽带近红外光谱仪的研制，我们首先根据科学要求制定设备规格，并在此基础上对光学系统、机械系统、冷却系统等各个子系统进行概念设计。系统和控制系统启动了。然而，与最初的预期相反，人们发现探测器中的缺陷像素对观测数据产生了显着的负面影响，因此有必要考虑如何尽量减少这种影响。据此，对光谱仪的光学系统进行了额外的设计，但由于考虑的时间较长，光谱仪的光学系统的概念设计的完成被推迟到了年底。财政年度。因此，我们审阅了方案，决定优先进行光谱仪光学系统的概念设计，明年开展机械系统、冷却系统、控制系统的概念设计。