スパースモデリングによるALMA望遠鏡イメージングの新展開

使用稀疏建模的 ALMA 望远镜成像的新进展

• 批准号: 20H01951
• 负责人: 池田 思朗
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The Institute of Statistical Mathematics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01951/
• 关键词: 電波天文学; ALMA望遠鏡; スパースモデリング; 電波干渉計; イメージング

国際プロジェクト、イベント・ホライゾン・テレスコープ(EHT)は2019年4月、2022年5月にそれぞれM87楕円銀河と天の川銀河の中心にある巨大ブラックホールシャドウの画像を発表した。EHTは地球規模の巨大な電波干渉計であり、この撮像のために日本チームが中心となってスパースモデリングを用いた新たなイメージング法を開発した。この方法は新たな電波干渉計イメージング法として期待されている。本研究ではチリにある高性能電波干渉計であるALMA望遠鏡のために、スパースモデリングに基づく専用のイメージングのソフトウェア環境を構築することが目的である。ALMAはEHTに望遠鏡が多いためデータ量も多く、イメージングのための計算量が多い。一方でEHTに比べて雑音が少ないため、シンプルなアルゴリズムでも十分に良い画像が得られる。初年度は，イメージングの最も大事な撮像アルゴリズムの部分を高速化した。2021年度はソフトウェアのプロトタイプを公開し、既存のCLEAN法と比較して本手法の結果が良いのかという点を天文学者との共同研究を通じて検証した。その結果、既存の方法を改善するものとなりうることを確認している。2022年度はアルゴリズムの高速化とインストール環境の改善を行った。電波干渉計では、望遠鏡ごとに感度と位相が時々刻々変化する。このゲインと呼ばれる量を望遠鏡ごと調整しなければ正しい画像は得られない。ゲインの調整はセルフ・キャリブレーションと呼ばれる。2021年度は本研究の一環としてセルフ・キャリブレーションの新たなアルゴリズムを開発した。新たなアルゴリズムは十分高速に動作するため、このアルゴリズムを実装し、検証を行った。2022年度はこの新たなアルゴリズムの検証を詳細に行った。この結果については昨年度より論文を執筆中である。他にも共同研究を通じた論文の執筆を行なっている。

The international press conference (EHT) was held in April 2019 and May 2022. The M87 Milky Way and the center of the Milky Way are located in the middle of the sky. EHT is a new method of measuring the interference of the earth's waves. This method is new to radio interference measurement. This study aims to establish a high performance radio interference system for ALMA telescopes. ALMA has a lot of telescopes, and a lot of calculations. The EHT is more accurate than the EHT. It is more accurate than the EHT. At the beginning of the year, the most important things in the game were accelerated. In 2021, the results of the existing CLEAN method were compared with those of the existing CLEAN method, and the results were proved by astronomers and joint research. The results, the existing methods, the confirmation In 2022, we will speed up the development and improve the environment. Radio interference measurement, telescope sensitivity, phase change The telescope was adjusted to reflect the image. The adjustment of the color of the film is very important. In 2021, a new round of research was launched. The new system operates at a very high speed, and the new system operates at a very high speed. In 2022, the company launched a series of new projects. The result is that the paper is being written. He worked together to study and write papers.

项目成果

サブミリ波超解像イメージングで空間分解した活動銀河 NGC1068 の中心核 構造

使用亚毫米波超分辨率成像对活跃星系 NGC1068 中央核心的结构进行空间解析。

• 发表时间: 2021
• 作者: 戸上陽平;田村陽一;谷口暁星;竹内努;Suchetha Cooray;河野海;中里剛;池田思朗
• 通讯作者: 池田思朗

データ科学と天文学

数据科学和天文学

• 发表时间: 2021
• 作者: Wada Y.;Enoto T.;Nakamura Y.;Morimoto T.;Sato M.;Ushio T.;Nakazawa K.;Yuasa T.;Yonetoku D.;Sawano T.;Kamogawa M.;Sakai H.;Furuta Y.;Makishima K.;Tsuchiya H.;池田思朗
• 通讯作者: 池田思朗

統計数理「イメージングのこれから」

统计数学“成像的未来”

• 发表时间: 2023
• 作者: 池田思朗

へびつかい座円盤天体の超解像イメージング: II 円盤サブストラクチャー

蛇夫座盘物体的超分辨率成像：II 盘子结构

• 发表时间: 2021
• 作者: 川邊良平;山口正行;塚越崇;野村英子;中里剛;武藤恭之;池田思朗;松本倫明
• 通讯作者: 松本倫明

Taurus Class II 原始惑星系円盤の ALMA 超解像サーベイ:I. 円盤の下部構造

金牛座 II 类原行星盘的 ALMA 超分辨率巡天：I. 盘的底层结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口正行;川邊良平;塚越崇;野村英子;中里剛;武藤恭之;池田思朗
• 通讯作者: 池田思朗