ALMA受信機を活用した中性炭素原子輝線の広域分光撮像による低金属量分子雲の研究

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4年計画の2年目となる2021年度は、広帯域かつ高い周波数分解能を有する新しいサブミリ波分光観測システムの開発・導入を進展させ、ASTE現地にXFFTSボードをはじめとする必要な機器一式を輸送・搭載し、観測制御システムCOSMOS3と噛み合わせた観測試験を実施することが出来た。コロナ禍によるさまざまな問題、特に実験室における実験・評価を実施することの困難や、ASTE望遠鏡が設置されているチリ現地への渡航の困難などによる遅れの影響を強く受けることとなったが、こうした中でも、装置の輸送・搭載、さらに観測の試験を実施するところまで漕ぎ着けることができたのは、大きな成果であり、またASTE望遠鏡運用チームをはじめとする関係各位に深く感謝したい。以下に本年度の研究実績について、その詳細を述べる。(1) XFFTS分光システムについては、前年度に引き続き、必要な物品の調達を進めた上、実験室での評価を実施した。また、その制御のために必要なソフトウエアの開発を行った。さらに、観測指示書を作成するためのツールの改修、また、取得したデータを、アルマのデータ解析でも使用される標準解析ツールであるCASAに読みこむことができるようにするツールの開発も行った。(2) 中間周波数信号を扱うIFDC部については、前年度に引き続き、設計を進めた上、必要な部品を調達し、制作を進めた。制御ソフトウエアの開発とあわせ、実験室での評価まで完了した。(3) 以上を組み合わせた総合試験を実験室で実施した。(4) これらの装置をチリへ輸送し、ASTE望遠鏡の受信機室に搭載した。その際、既存のバックエンド部の除去作業も実施した。(5) その上で、観測制御システムCOSMOS3から各装置への通信・制御が正しくできることの確認観測まで実施することができた。