小口径サブミリ波望遠鏡による中性炭素原子線のマゼラン星雲広域観測

使用小口径亚毫米望远镜对中性碳原子麦哲伦星云进行广域观测

基本信息

批准号：
13011205
负责人：
関本裕太郎
金额：
$ 1.02万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

南米チリのアタカマ砂漠パンパラボラ(ALMA建設予定地:標高4800m)に小口径(18cm)サブミリ波望遠鏡を持ち込み、マゼラン星雲の中性炭素原子線(CI:892GHz&492GHz)による広域観測をおこなうための受信機の開発をおこなった。計画研究で予定されている一酸化炭素分子(CO J=1-0,J=2-1)の広域観測からは、我が銀河系内に較べて全質量に対するCOの存在比が少ないことが明らかになりつつある。その解釈としては、マゼラン雲の重元素比が少ないことが考えられている。特定研究「マゼラン星雲」の研究をより深く進めるために、CIの存在量を明らかにすることを目的としている。口径18cmサブミリ波望遠鏡に搭載する低消費電力(1kW)809GHz超伝導受信機の開発をおこなった。口径18cmは809GHzにおいてHPBW=8分角に相当し、特に計画研究の60cm望遠鏡のCO(J=2-1:230GHz)におけるHPBW=9分角と同様のビームサイズである。8分角はマゼラン星雲(D=55kpc)において125pcと巨大分子雲のサイズに相当する。809GHzでの受信機雑音は、1000Kであり、観測には十分な性能を持つ。2001年2月及び2001年9月に、チリに望遠鏡とともに持ち運び試験観測をおこなった。南米チリの標高4800mサイトにおいて、小型低消費電力の冷凍機をもちいて、SISミキサーを搭載した状態で、4Kステージの温度3Kが達成された。これにより、チリ4800mのサイトで受信機及び望遠鏡システムが十分に機能することが検証された。本研究は、マゼラン星雲の研究ばかりだけでなく、日米欧で進めている次期大型計画のALMA(Atacama Large Millimeter Submillimeter Array)の受信機に基本設計に重要な示唆を与えている。

一个小直径（18厘米）的亚毫米波望远镜被带到南美洲智利的Atacama Desert Pan Parabola（按计划的建筑工地：海平面高4,800m），并开发了使用中性碳原子光束（CI：892GHZ＆492GGHZ）的宽面积观察器的接收器。计划研究中计划的一氧化碳分子（CO J = 1-0，J = 2-1）的广泛观测表明，CO与总质量的丰度比小于我们银河系中的质量。这种解释被认为是麦哲伦云的重元比很小。目的是阐明CI的丰富度，以进一步加深对麦哲伦星云的研究。我们已经开发了低功耗（1kW）809GHz超导接收器，该接收器安装在直径18厘米的亚毫米波望远镜中。 18厘米的直径对应于809GHz时的HPBW = 8 Arcmin，并且在规划研究中，光束尺寸与CO（j = 2-1：230GHz）的HPBW = 9 Arcmin相似。 8分钟的弧对应于麦哲伦星云中的125％的大小（d = 55kpc）。 809GHz的接收器噪声为1000k，足以观察。 2001年2月和2001年9月，我们在智利和望远镜一起进行了便携式测试观测。在南美智利的4,800万高海拔场地上，使用小型低功耗冰箱和安装了SIS搅拌机的4K级温度达到了3K。这证实了接收器和望远镜系统在智利4800m站点的功能完全正常。这项研究不仅为麦哲伦星云的基本设计提供了重要的建议，还为下一个大型项目的接收者（Alma（Atacama大毫米毫米阵列））的接收者提供了重要建议，该项目正在日本，美国和欧洲进行。