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e-VLBI による観測成果

e-VLBI による観測成果. 藤沢健太（山口大学）、 国立天文台、ＮＩＣＴ、ＪＡＸＡ、岐阜大学、ＧＳＩ、他 e-VLBI 研究グループ. 2007 Nov 13-14 GEMnet2 Symposium 2007 NTT 武蔵野研究開発センタ. 電波天文学とネットワーク. 超高速データ通信による感度向上 電波干渉計観測 高速データ通信＝高感度 高感度化：天文学の永遠の課題 遠隔操作 望遠鏡の運用の効率化 観測効率の向上がもたらす質的変化 ネットワークと科学研究の関係. B. アンテナゲイン. 観測バンド幅.

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e-VLBI による観測成果

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Presentation Transcript

  1. e-VLBIによる観測成果 藤沢健太（山口大学）、 国立天文台、ＮＩＣＴ、ＪＡＸＡ、岐阜大学、ＧＳＩ、他e-VLBI研究グループ 2007 Nov 13-14 GEMnet2 Symposium 2007 NTT武蔵野研究開発センタ

  2. 電波天文学とネットワーク • 超高速データ通信による感度向上 • 電波干渉計観測 • 高速データ通信＝高感度 • 高感度化：天文学の永遠の課題 • 遠隔操作 • 望遠鏡の運用の効率化 • 観測効率の向上がもたらす質的変化 • ネットワークと科学研究の関係

  3. B アンテナゲイン 観測バンド幅 データ量を増やすことが観測感度の向上をもたらす 超高速伝送の必要性 • 感度の向上は天文観測の永遠の課題 観測可能な 最小フラックス密度 各観測局のアンテナゲイン／システム雑音温度・ 観測帯域幅Ｂ＝データレートが感度限界を決める

  4. 超高速ネットワーク 高感度観測システム・・・新しい研究領域の開拓 日本の大型電波望遠鏡 鹿島 34m 野辺山 45m 臼田 64m

  5. 研究成果の例 • 恒星の電波 • 恒星の電波放射はごく微弱 • これまで研究がほとんど行われていない • 活動銀河核 • 宇宙論的距離の銀河にあるブラックホール • 様々な種類：ＲＬＱ、ＲＱＱ、ＢＡＬ、セイファート・・・ • これまで・・・強力な電波天体のみ研究

  6. １．恒星の電波

  7. P Cyg　（白鳥座Ｐ星） • 高温・大質量・質量放出の有名な恒星 • 距離　1.8 kpc • 絶対光度　-8.3 等級 • 有効温度　20000 K • 光度　7 x 105 Lo • 質量放出　1‐3 x 10-5 Mo / yr • 放出速度　100－400 kms-1 周囲にＨα、電波放射するガス雲が取り巻く 電波で観測できる希少な恒星（数ｍＪｙ）

  8. VLBIでP Cyg が検出されたのは世界初 検出輝度温度～6 x 104 K 天体位置でのフリンジ間隔～５０ＡＵ 　予想外の結果 放出ガスの温度は高いが、光学的に薄いためこれほど高い輝度温度にならないと考えられていた P Cygの観測結果 ３回観測を実施 基線長２００ｋｍ（臼田－つくば） 2004/01/11 検出 2005/01/09 未検出 2005/02/27 未検出

  9. 光結合観測・検出の意味 • この結果の意味・可能性 • これまで知られていなかったごく小さな熱的・光学的に厚い放射領域・高温の電波光球の存在の可能性 • 熱的な現象が卓越するP Cygにおいて、非熱的なフレア的現象が起きた可能性（変動があるため、この可能性が高い） 新しい研究領域に一歩近づいた成果

  10. ２．活動銀河核 最近注目を集める天体：ＢＡＬクエーサー 宇宙の進化を研究する手がかり：遠方のクエーサー

  11. ＢＡＬクエーサー：現在研究中 • 速度幅 2,000－30,000 km/s の blue-shift 吸収線 ⇒　AGN 高速度アウトフロー

  12. 遠方のクエーサー：観測候補天体リスト

  13. 進行中の研究メモ 電波で観測実績のあるHiZ天体は全て検出された。 1715+217(z=4.011)が過去の観測結果（単一鏡＠５G)に比べ異常に弱い。 非常に弱いが1715+217(S~20mJy)を積分時間４８０秒で検出に成功した。（VLBI観測では初めて） 1715+217は明らかに山口基線で分解されている。電波放射はスターバースト起源か？ 山口－鹿嶋 山口－つくば 臼田－山口 SNR=80 SNR=20 SNR=12

  14. ２．遠隔操作

  15. ASTE • Atacama Sub-mm Telescope Experiment • チリのアタカマ砂漠 (立松先生の講演) 乾燥・希薄な空気⇒天文観測に好条件 人間活動には極めて厳しい条件

  16. 2500 km VLBI 観測局 Usuda Hokkaido 高分解能観測のためには長基線が必要 Gifu VERA Mizusawa Tsukuba 遠隔地の望遠鏡は観測・運用の負担が大 Yamaguchi VERA Iriki Kashima VERA Ishigaki VERA Ogasawara

  17. 山口３２ｍ電波望遠鏡 • 大口径（32m）・高感度 • 昔は衛星通信用アンテナ (~2000) • 現在は電波望遠鏡 (2001~) • 衛星通信所内に所在(KDDI)

  18. 山口３２ｍ電波望遠鏡 衛星通信所内に所在　(KDDI)

  19. 遠隔観測 観測時間 • 観測時間が多いほど、独創的な研究ができる • 第一段階目標 1000 時間 / 年 (１年＝8000時間) • しかし… • １０００時間も望遠鏡の下で暮らせない • 大学の仕事・・・ • 人が生活するには良くない環境 • 通信所の安全面からも、人はいないほうが良い

  20. VNCによる画面伝送 (virtual network computing) 方法 • 安価に • 高速ネットワークは既にあるから、これを利用 • 安全に • 運用上の安全対策（観測機器を壊さないために・・・） • 通信が切れても望遠鏡が制御範囲内にある • 観測自体は勝手に進行する • 操作感 • 望遠鏡の観測室にいるのと同等の操作感

  21. DELL DELL OKI VLBI FMV DELL 望遠鏡 LAN Standard clock y32mng file server LinuxXX y32time time monitor/server Windows PS printer YSN dark fiber single-mode 8 fibers To Yamaguchi-Univ GPS Rx Media Converter Switching Hub GP-IB GbE y32dat1/2 data acquisition / line obs FreeBSD 100base-TX 制御ＰＣ アンテナ y32env obs env monitor Windows GP-IB GP-IB Obs data RF/IF system Climate monitor WebCam 2Gbps system e-VLBI観測システム

  22. 観測中の画面 アンテナ 制御ＰＣのデスクトップ WebCam 観測データ のモニタ

  23. 市民向けイベント 教育・普及活動にも利用大学外からの遠隔操作 高校

  24. 電波天文学とネットワーク • 超高速データ通信による感度向上 • 遠隔操作 • ネットワークと科学研究の関係 • ユーザ（科学者、医者、・・・）はやりたいことを持っていてもネットワーク技術・利用方法を知らない。共同研究がうまくいくと、ネットワークの新しい利用方法が誕生する可能性がある。

  25. ご清聴ありがとうございました

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