MID-INFRARED SPECTROSCOPIC STUDY OF BRIGHT INFRARED GALAXIES

明亮红外星系的中红外光谱研究

• 批准号: 06452019
• 负责人: MATSUHARA Hideo
• 金额: $ 4.29万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06452019/
• 关键词: Mid-IR spectroscopy; Infrared Galaxy; H II region; Spectrometer; ファブリ・ペロ-分光器; 糸外銀河; ファブリ・ペロ-分光

A unique technical aspect of this research is to develop a Mid-Infrared Fabry-Perot Imager (MIRFI), which is designed for ground-based observations of mid-infrared spectral lines located in the 10mum atomospheric window. MIRFI is now tuned to observe [Ne II] 12.814mum line from neon ions, and consists of a scanning Fabry-Perot interferometer with a spectral resolving power of -2500 and a Si : P photoconductive detector array (5x5 format), both are cooled by liquid-He. Achieved sensitivity of 1.6*10^<-20> Wcm^<-2>pixel^<-1> (per spectral resolution, 17sec integration) is sufficient to observe the [Ne II] line from neaby bright infrared galaxies with burst of star formation (starburst galaxies).Major scientific goal of this research is to investigate the structure of central region of neaby starburst galaxies by the [Ne II] line. Infrared luminous starburst galaxies are heavily obscured by dust and hence are not visible at optical wavelenth, but at 12.8mum dust extinction is almost negligible. We have made the first observing run with NASA/IRTF (Mauna Kea, Hawaii, USA) in April 1995, but no scientific data due to bad weather. In March and October 1996, and March 1997, we have made observing runs with Wyoming Infrared Observatory (Wyoming, USA), and finally detected [Ne II] line from the starburst galaxy M82, as well as rich [Ne II] flux data for Galactic ultracompact H II regions (W51d, G29.96-0.02, etc.). We could not obtain much data for infrared galaxies : to do this we need very good weather condition. However, MIRFI is proved to work efficiently for observation of Galactic objects and will provide much scientific results in the near future.

这项研究的一个独特的技术方面是开发中红外法布里-佩罗成像仪（MIRFI），该成像仪设计用于位于10微米大气窗口的中红外谱线的地面观测。MIRFI现在被调整为从氖离子中观察[Ne II] 12.814 μ m线，它由一个光谱分辨能力为-2500的扫描法布里-珀罗干涉仪和一个Si: P光导探测器阵列（5x5格式）组成，两者都被液体- he冷却。达到1.6*10^<-20> Wcm^<-2>像素^<-1>（每光谱分辨率，17sec积分）的灵敏度足以观测到附近明亮红外星系中恒星形成爆发（星暴星系）的[Ne II]线。本研究的主要科学目标是利用[Ne II]线研究邻近星暴星系中心区域的结构。红外发光的星暴星系被尘埃严重遮挡，因此在可见光波段是不可见的，但在12.8微米时，尘埃的消光几乎可以忽略不计。1995年4月，我们与美国航空航天局/国际大气观测工作队（美国夏威夷莫纳克亚山）进行了第一次观测，但由于天气恶劣，没有获得科学数据。1996年3月、10月和1997年3月，我们与美国怀俄明红外天文台进行了连续观测，最终探测到了星暴星系M82的[Ne II]线，以及银河系超致密H II区（W51d、G29.96-0.02等）丰富的[Ne II]通量数据。我们无法获得很多红外星系的数据：要做到这一点，我们需要非常好的天气条件。然而，MIRFI已被证明可以有效地观测银河系天体，并将在不久的将来提供许多科学成果。

项目成果

Watarai, H.et al.: "Observations of [NeII]12.8micron Line from W51d Ultracompact HII Region-MIRFI First Results-" proceedings of the International Symposium “Diffuse IR Radiation and the IRTS". (in press) (1996)

Watarai, H.等人：“来自 W51d 超紧凑 HII 区域的 [NeII]12.8 微米线的观察 - MIRFI 第一个结果 -”国际研讨会“漫反射红外辐射和 IRTS”的会议记录（正在印刷）（1996 年）。

H.Watarai, K.Chaen, H.Matsuhara, T.Matsumoto, and H.Takahashi: " "A Liquid Helium Cooled Mid-Infrared Imaging Fabry-Perot Spectrometer"" ASSL 190, "Infrared Astronomy with Arrays : the Next Generation" (ed.I.McLean), Kluwer Acad.Pub., Netherlands. 339-340

H.Watarai、K.Chaen、H.Matsuhara、T.Matsumoto 和 H.Takahashi：“液氦冷却中红外成像法布里-珀罗光谱仪”ASSL 190，“阵列红外天文学：下一代”

松原 英雄 他: "中間赤外冷却ファブリペロ-分光器の開発" 搭載機器基礎開発成果報告書(宇宙科学研究所). 6. 10-14 (1993)

Hideo Matsubara 等人：“中红外冷却法布里-珀罗光谱仪的开发”机载设备基本开发结果报告（ISAS）（1993 年）。

Watarai, H.et al.: "MIRFI : A Mid-Infrared Fabry-Perot Imager" Pub.Astron,Soc.Pacific. 108. 1033-1041 (1996)

Watarai, H.et al.：“MIRFI：中红外法布里-珀罗成像仪”Pub.Astron，Soc.Pacific。

H.Watarai et al.: "A Liquid Helium Cooled Mid‐infrared Imaging Fabry‐Perot Spectrometer" ASSL190,“Infrared Astronomy with Arrays:the Next Generation". 339-340 (1994)

H.Watarai 等人：“液氦冷却中红外成像法布里-珀罗光谱仪”ASSL190，“阵列红外天文学：下一代”339-340 (1994)。