Transcript 広島大学東アジア天文台計画

広島大学・東アジア天文台計画
広島大学宇宙科学センター
吉田道利
広島大学・宇宙科学センター
• 突発天体・高エネルギー宇宙現象の多波長
観測推進
– 東広島天文台 1.5mかなた望遠鏡
– フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡
– すざく・X線天文衛星
人員
宇宙科学センター
光赤外部門
•突発天体観測研究体制の
強化
•観測装置開発・赤外センサ
開発体制の強化
X線ガンマ線部門
•アストロＨ装置開発体制の
強化
•フェルミ宇宙望遠鏡運用・研
究体制の強化
教授：吉田
准教授：川端
准教授：植村
特任助教：秋田谷
併任教授：深澤
准教授：水野
特任助教：田中
特任教授：大杉
（大学間連携事業）
研究員：大野
研究員：高橋
特任助教
（装置開発担当）
事務職員：石井尚美
理論天文学研究
部門
•高エネルギー天体現象の
理論・シミュレーション研究
の強化
•光赤外・X線ガンマ線観測
に即応した理論研究の展開
特任教授：観山
併任教授：小嶌
研究員：山本
研究員：加藤
広島大学・学術支援グループ
サイエンストピックス
ブレーザー3C279のガンマ線（Fermi）と可視（かなた）同時観測
可視光偏光角の回転ジェット構造
Fermi
かなた
ガンマ線フレアと同期した偏光角回転
Abdo, A. A., et al., 2010, Nature, 463, 919
3C279の曲がったジェットモデル
らせん状磁場構造
フレア放射領域が曲がったジェットを
通過するときに偏光角が回転
ガンマ線バースト残光
の早期可視偏光検出
Uehara, T., et al., 2012, ApJ, 752, L6
バーストから1000秒以内
の有意な可視偏光検出は
世界初
高い偏光度～10％
大局的に揃った磁場構造
ガンマ線バーストの模式図
大質量星
重力崩壊
ジェットの生成機構
ジェットの構造
エンジンの活動
謎
偏光モニター観測
• 高エネルギージェット現象
– ブレーザー、ガンマ線バースト
– 偏光観測  磁場構造
– 偏光モニター  放射領域の進化  ジェット
構造の解明
• 激変星、AGN
– 偏光観測  降着円盤空間構造の解明
– 偏光モニター  降着円盤構造の進化
• 超新星
– 偏光観測  爆発geometry
広島大学・東アジア天文台計画
• 海外にかなた望遠鏡の後継機を設置して、時間軸
天文学（偏光・変光追跡）を更に進める。
• マシンタイムの確保時間軸天文学にとって最重
要
• より大口径へ偏光、分光を中心としたサイエンス
• なぜ海外？
– 天候・観測条件
• 晴天率＞40％、シーイング＜1秒、空の明るさ＞20.5
mag/arcsec@V、大気透過率（UV、NIR）
– 経度方向への拡張
Current Automatic ToO survey telescopes
LOFAR
PTF
ROTSE b
Pi of the SKY
TAROT N
Liverpool
MITSuME
ROTSE d
PanSTARRs
QUEST
TAROT S
2012/8/28
ROTSE c
Zadko
SkyMapper
ROTSE a
10
特徴
• 2.5m突発天体専用望遠鏡を主軸とする。
• 偏光機能を重視 広視野モニター望遠鏡と
相補的
– 迅速に
– 長期に
– 密な時間間隔で
• 紫外（UV）および近赤外の重視
望遠鏡
• 口径2.5m リッチ―クレチアン
• カセグレン焦点 F/12 ← 偏光観測装置
• ナスミス焦点 F/12 ← 分光装置、ユーザー
装置（中国の装置？）
• 装置はすべて常設
新学術領域研究 平成24年度～28年度
「重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開」
領域代表：中村卓史・京都大学教授
計画研究A02
「天体重力波の光学赤外線対応現象の探索」
研究代表：吉田道利
広大の計画：
東アジア適地（中国西域が候補）に50㎝ロボット望遠鏡
「かなた」と連携して重力波候補天体の探索
50㎝ロボット望遠鏡
かなた望遠鏡
宇宙科学センター将来計画の柱
「海外への中口径望遠鏡設置による突発天体研究の推進」
 概算要求へ
Karas 4500m
⊙ 喀什
⊙
阿里
⊙
叶城
Gar 5100m
⊙
⊙
Oma 5100m
Lhasa
⊙ 措勤
⊙
2012/8/31
拉萨
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SiteSurveyWS_201204Beijing_Sasaki.pptx
2012/8/31
China-Japan Collaborative Site Testing in West China
Clear sky ratios at Oma, except summer monsoon season, are
around 70%, which are comparable to at Mauna Kea, Hawaii, and
much better than at Okayama, Japan.
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Seeing at Oma: 2006 May-June, Aug.-Sept.
median 0.92”, 22% <0.8”
1200
1000
count
800
600
400
200
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
seeing (arcsec)
2012/8/31
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Seeing at Gar 2011 Nov.
median: 0.8”
2012/8/31
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Results of the Site Survey Project
Gar Site Campaign in 2011
阿里站11月光学湍流廓线：湍流强度CN2 地面层 3x10−15 m−2/3, 高空 3x10−17 m−2/3;
积分视宁度：0.5-1.0”, 自由大气视宁度~ 0.5”
SiteSurveyWS_201204Beijing_Sasaki.pptx
Earthquake in China
China-Japan Collaborative Site Testing in West China
SeismicBigMagCentralAsia_USGS.gif
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Infrastructure on Gar Site
- electricity connection
Approved by Ali electric power company,
and also approved by Tibet Airlines,
but still negotiating with the Ali airport
- internet connection
Approved by Ali Telecommunication,
which is responsible for the construction
in the period of Aug.-Sept.
- road improvement
Approved by Ali Road Transport Bureau,
which will apply for funds at first
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2012-10-21, Gar site view from airplane
2012-10-21/23, Gar site views on summit
2012-10-21/23, Gar site views on summit
2012-10-22, 50cm telescope installed
Site Monitoring and Local Survey
Work Plan for Local Survey in 2013
- investigate terrain features in Ali area
- consult road conditions with transport bureau
- explore some candidate sites
Candidate
sites
Current site
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プロジェクトメンバー
吉田道利 教授 プロジェクトの総括、中国側との交渉、サイト調査
川端弘治 准教授 望遠鏡建設（ハードウェア）
植村誠
准教授 望遠鏡建設（ソフトウェア）
水野恒史 准教授 高エネルギー宇宙分野との連携
秋田谷洋 特任助教 観測装置開発
田中康之 特任助教 Fermi運用
観山正見 特任教授 広報、理論天文学分野との連携
特任准教授相当 1名
特任助教相当 1名
中国国家天文台
姚永強、（趙剛）
観測装置開発
望遠鏡建設
項目
サイト調査・解析
望遠鏡
設計
主鏡・副鏡製造
架台製造
仮組
現地設置・調整
ドーム
設計
ドーム上部製造
ドーム下部設置
現地組み上げ・調整
サイト整備
発電装置設置
付帯設備製作・設置
制御棟建設
研究宿泊施設建設
観測装置
可視撮像装置
多チャンネル偏光撮像
分光装置
試験観測
期間
（年）
１
1
2.5
2
0.5
1
1
1
1.5
0.5
0.5
2
1
1
1
3.5
0.5
平成26年
度
平成27年
度
平成28年
度
平成29年
度
平成30年
度
総額
千円
平成26
年度
千円
平成27
年度
千円
平成28
年度
千円
平成29
年度
千円
千円
15,000
1,311,000
20,000 508,000
490,000 278,000
１．望遠鏡本体
836,000
20,000 268,000
375,000 173,000
２．付帯設備
245,000
220,000
３．観測装置
230,000
１）設備費
２）施設費
１．ドーム下部
460,000
230,000
２．制御棟
80,000
３．研究棟
150,000
３）運営費
合計
0
165,000
1,936,000
15,000
平成30
年度
5,000
5,000
20,000
100,000 100,000
10,000
80,000
230,000 150,000
0
80,000
150,000
80,000
150,000
20,000
30,000
40,000 618,000
35,000
40,000
40,000
755,000 468,000
55,080
大学間連携事業の拡張
60cm telescope
(Hiroshima Univ. 2014)
2.5m telescope
(Hiroshima Univ. 2018??)
• Hokkaido Univ. (Nayoro)
• Tokyo Univ. (Kiso)
• Tokyo Inst. Tech. （Akeno）
•
•
•
•
•
Hiroshima Univ. （Kanata）
Okayama Obs.
Kagoshima Univ.
Hyogo Kenritsu Univ. （Nayuta）
Saitama Univ.
3.8m telescope
(Kyoto Univ. 2015)
★
★
IRSF (Nagoya Univ.)
@ South Africa
2012/8/28
miniTAO (Tokyo Univ.)
@ Chile
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国立天文台との関係
• 天文台と直接関係するかどうか
本計画は、広島大学が中心となって行うものであり、国立天文台との直
接の関係はないが、国立天文台とは、これまでも中国のサイトサーベイで
緊密な協力をしてきた。本計画においても引き続きサイトサーベイや観測
装置開発などにおいて、国立天文台と共同で進めていくことを希望してい
る。また、本計画は一大学に閉じた計画ではなく、広く東アジアの研究拠
点を形成するための礎石となることをも目指している。この視点に立って、
今後、EACOAとも緊密な連携を取っていきたいと考えている。
• 関係する場合のインパクト
上述のように、研究協力の形で国立天文台との連携、EACOAからの支
援などを強く希望するものであるが、国立天文台の様々なリソースへの大
きなインパクトはないものと考えている。
2012/8/28
29
2012/8/28
30
かなた望遠鏡観測の査読論文
(2011/4-2012/7)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
``The Structure and Emission Model of the Relativistic Jet in the Quasar 3C
279 Inferred from Radio to High-energy γ-Ray Observations in 2008-2010'',
Hayashida, M., et al., 2012, ApJ, 754, 114
``Multi-Wavelength Photometric and Polarimetric Observations of the Outburst
of 3C 454.3 in 2009 December'', Sasada, M., et al., 2012, PASJ, 64, 58
``The characterization of the distant blazar GB6 J1239+0443 from flaring and
low activity periods'', Pacciani, L., et al., 2012, arXiv, arXiv:1206.4454
``GRB 091208B: First Detection of the Optical Polarization in Early Forward
Shock Emission of a Gamma-Ray Burst Afterglow'', Uehara, T., et al., 2012,
ApJ, 752, L6
``Multi-wavelength Observations of Blazar AO 0235+164 in the 2008-2009
Flaring State'', Ackermann, M., et al., 2012, ApJ, 751, 159
``Photopolarimetric Monitoring of Blazars in the Optical and Near-Infrared
Bands with the Kanata Telescope. I. Correlations between Flux, Color, and
Polarization‘’, Ikejiri, Y., et al., 2011, PASJ, 63, 639
``Prominent Polarized Flares of the Blazars AO 0235+164 and PKS 1510-089'',
Sasada, M., et al., 2011, PASJ, 63, 489
2011/8/9
岡山ユーザーズミーティング
31
査読論文数
12
10
8
6
4
2
0
2007
2011/8/9
2008
2009
2010
岡山ユーザーズミーティング
2011
2012
32
学位論文数
7
6
5
4
卒論
修士
博士
3
2
1
0
2004
2011/8/9
2005
2006
2007
2008
2009
岡山ユーザーズミーティング
2010
2011
33