赤外線大規模観測で解き明かす、超新星残骸における星間物質の進化

通过大规模红外观测揭示超新星遗迹中星际介质的演化

• 批准号: 14J03161
• 负责人: 國生 拓摩
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J03161/
• 关键词: 赤外線天文学; 近赤外線分光器; 早期型銀河; 超新星残骸

昨年度に引き続き、南アフリカ望遠鏡IRSFに搭載する近赤外線分光器の開発を行った。本年度は主に分光部の光学調整を進めた。具体的には、望遠鏡焦点位置にピンホールを設置して常温下で測定を行い、光学素子の配置を調整した。次に光学系を冷凍機で70 Kまで冷却し、低温下での結像性能を評価した。その結果、像のサイズはシミュレーションから期待されるより広がっており、熱収縮による光学素子の移動量が想定と異なることや、光学素子の形状誤差の影響が考えられる。本観測装置について、予想外の検出器関連のトラブルがあり、本研究課題の採用期間中に望遠鏡に取り付けて観測まで行うことはできなかったが、必要な光学コンポーネントや検出器の読み出しシステムを完成させた。今後も引き続き開発を進めていく予定である。上記の分光器の開発に加え、早期型銀河の星形成の研究を行った。早期型銀河は銀河進化の末期にあり、X線プラズマがガスの収縮を妨げて星形成を抑制すると考えられているが、その観測的証拠は十分ではない。この早期型銀河の星形成活動について統一的な描像を得るため、観測やシミュレーションにより種々の系統的研究が行われている260個の早期型銀河（Cappellari et al. 2011）に対し、赤外線天文衛星「あかり」の観測結果を用いてサンプル銀河の赤外線放射特性を調べた。具体的には、「あかり」衛星の全天観測にWISE衛星などの観測を加え、有機物PAHの光度を求めた。得られたPAH光度を銀河の星形成率に換算し、この結果を分子ガスの質量と比較しところ、星間物質を星に変換する効率は通常の星形成銀河と同程度であった。この結果は、星形成の材料である星間物質の減少が原因で星形成が不活発となっていることを意味しており、早期型銀河の星形成活動について重要な観測的示唆を与えるものである。

去年之后，我们开发了一个近红外光谱仪，将安装在IRSF南非望远镜中。今年，我们主要对光谱部分进行光学调整。具体而言，将针孔放在望远镜的焦点上，并在室温下进行测量，并调整光学元件的排列。然后将光学系统冷却至冰箱中的70 K，以评估低温下的成像性能。结果，图像大小比模拟的预期宽，并且由于热收缩而引起的光学元件的运动量与预期的差异有所不同，并且光学元素的形状误差的影响受到影响。该观察装置存在意外的探测器相关问题，尽管在本研究主题的采用期间不可能将其连接到望远镜上，但所需的光学组件和检测器读数系统已经完成。我们计划将来继续开发产品。除了上述光谱仪的发展外，我们还对早期星系中的恒星形成进行了研究。早期星系正处于银河进化的末端，据信X射线等离子体可以防止气体收缩并抑制恒星形成，但是观察性证据不足。为了获得该早期星系的恒星形成活性的统一图像，我们使用了260个早期星系上的红外天文卫星“ Akari”的观察结果研究了样品星系的红外辐射特性（Cappellari等人2011），通过观察和模拟进行了各种系统研究。具体而言，将明智的卫星和其他来源的观察结果添加到了Akari卫星的整个天空观察中，并确定了有机PAH的光度。将获得的PAH光度转换为星系的恒星形成速率，当我们将该结果与分子气体的质量进行比较时，将星际物质转化为恒星的效率与正常恒星形成星系的恒星相似。该结果表明，由于星际材料的减少，这是恒星形成的材料，因此恒星形成是无效的，并为早期星系的恒星形成活性提供了重要的观察性建议。

项目成果

A multi-wavelength study of the supernova remnant IC443 with IRSF, AKARI, and Suzaku

使用 IRSF、AKARI 和 Suzaku 对超新星遗迹 IC443 进行多波长研究

• 发表时间: 2016
• 作者: Nagayama Takahiro;Takeuchi Nami;Kokusho Takuma;Yamanaka Asa;Nishiyama Miho;Kaneda Hidehiro;國生拓摩;Takuma Kokusho;國生拓摩
• 通讯作者: 國生拓摩

光赤外線大学間連携事業によるIRSF1.4 m望遠鏡用可視・近赤外線同時分光器の開発

通过光学和红外大学合作项目，为 IRSF 1.4 m 望远镜开发同步可见光和近红外光谱仪

• 发表时间: 2014
• 作者: 國生拓摩;金田英宏;石原大助;永山貴宏;Ho-Gyu Lee;尾中敬;國生拓摩;國生 拓摩;國生 拓摩;國生 拓摩
• 通讯作者: 國生 拓摩

Evaluation of InGaAs 640×512 detector array manufactured by Chunghwa Leading Photonics Tech

中华领先光电制造的InGaAs 640×512探测器阵列的评估

• DOI: 10.1117/12.2055084
• 发表时间: 2014
• 期刊: Proceedings of the SPIE
• 作者: Nagayama Takahiro;Takeuchi Nami;Kokusho Takuma;Yamanaka Asa;Nishiyama Miho;Kaneda Hidehiro
• 通讯作者: Kaneda Hidehiro

IRSF・「すざく」・「あかり」で探る超新星残骸IC443における鉄輝線の起源

IRSF、“朱雀”和“明”探索超新星遗迹IC443中铁发射线的起源

• 发表时间: 2015
• 作者: 國生拓摩;金田英宏;石原大助;永山貴宏;Ho-Gyu Lee;尾中敬
• 通讯作者: 尾中敬

「あかり」赤外線全天観測による早期型銀河の星形成の系統的研究

利用 AKARI 红外全天观测系统研究早期型星系中的恒星形成

• 发表时间: 2017
• 作者: Nagayama Takahiro;Takeuchi Nami;Kokusho Takuma;Yamanaka Asa;Nishiyama Miho;Kaneda Hidehiro;國生拓摩
• 通讯作者: 國生拓摩