可視・赤外・ミリ波観測による低温度星の質量放出の研究

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昨年度(平成11年度)に国立天文台の岡山天体物理観測所188cm望遠鏡クーデ焦点にエシェル型高分散分光器を完成させ、高分解能かつ高精度な、赤色巨星の光学域スペクトル観測を開始した。今年度(平成12年度)はその分光器を大いに活用し、赤色巨星のうち炭素星とM型星について4000〜6000Åの波長域の高分解能(比波長分解能10万)観測を引き続き推進した。昨年度に、光学域で明るい炭素星である猟犬座Y星など幾つかの星に、星周ガス層起源のCC分子吸収線群(星周CC吸収線)を発見したことを受け、今年度は光学炭素星多数について星周CC吸収線のサーベイを進め、星周CC吸収線を示す炭素星の数を大幅に増やすことに成功した。また、星周CC吸収線の見えない炭素星も多数あることが分かった。つまり、星周CC吸収線は大気由来のCC分子吸収線と異なり、天体ごとに見え方に大きな違いのあることが確実となった。これらデータにより、星周CC吸収線の観測特性(存在量や励起温度など)と中心星の物理的特性(光度、有効温度、元素存在量、質量放出率など)の関係を調べることが可能となりつつある。さらに、赤外線で見えるダストシェル、ミリ波輝線で見えるガスシェルとの比較検討により、AGB星段階の質量放出現象についてさらに深く調べることが今後可能となった。一方、同様の吸収線系を、酸素過多なM型星におけるTiO吸収線系で探査したが見出されなかった。これも赤色巨星の星周外層の状態を知る上で重要な情報となった。今年度はまた、昨年度に設計を進めたイメージローテータを実際に作成し、ハードウェアレベルで装置を作り上げた。そして188cm望遠鏡の焦点位置、すなわちエシェル型高分散分光器の入射スリット前に実機を設置し、天体光の導入試験と動作試験を進めた。これにより、天頂角の大きいところにある天体でも、大気分散による星像の伸びを分光器スリット長方向に揃えて、効率良く観測することが可能となった。現在、操作を効率よくできるように、ソフトウェアレベルでの完成を急いでいる。さらに、エシェル型高分散分光器から産み出される大量のデータを困難なく処理するため、データ処理用の比較的高速な計算機とデータ解析ソフトウェアを購入した。その結果、データ処理速度が現有設備と比較して2〜4倍も向上し、研究環境の格段の向上が実現された。