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。

继去年之后，我们开发了一款近红外光谱仪，安装在南非望远镜IRSF上。今年我们主要进行分光部分的光学调整工作。具体来说，在望远镜的焦点处放置一个针孔，在室温下进行测量，并调整光学元件的布置。接下来，使用冰箱将光学系统冷却至70K，并评价低温下的成像性能。结果，图像的尺寸比模拟中预期的要宽，这可能是由于热收缩或光学元件的形状误差的影响而导致光学元件的移动量与预期不同。这个观测装置的探测器出现了意外的故障，我们在这个研究项目的招募期间无法将其安装在望远镜上并进行观测，但我们完成了必要的光学组件和探测器读出系统。它发生了。我们计划未来继续开发该产品。除了开发上述光谱仪外，我们还对早期型星系中的恒星形成进行了研究。早期型星系正处于星系演化的最后阶段，人们认为X射线等离子体可以阻止气体收缩并抑制恒星形成，但对此缺乏足够的观测证据。为了获得这些早期型星系恒星形成活动的统一图景，我们对260个早期型星系进行了红外天文卫星巡天，并通过观测和模拟对其进行了各种系统研究（Cappellari等） . 2011）我们利用AKARI的观测结果研究了样本星系的红外辐射特征。具体来说，我们通过将 WISE 和其他卫星的观测数据添加到 AKARI 卫星的全天观测数据中来计算有机 PAH 的光度。当我们将获得的PAH光度转换为星系的恒星形成率，并将该结果与分子气体的质量进行比较时，我们发现星际介质转化为恒星的效率与正常恒星形成星系的效率相当。这一结果表明，由于作为恒星形成物质的星际介质减少，恒星形成变得不活跃，并且为早期型星系的恒星形成活动提供了重要的观测意义。

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