ASTE搭載用ミリ波サブミリ波帯 多色ボロメータカメラ光学系の開発 竹腰達哉 北海道大学修士課程２年 Collaborators: 南谷哲宏、徂徠和夫 （北海道大）、中坪俊一（北大低温研）、川村雅之、河野孝太郎 （東京大）、大島泰、田村陽一、江澤元、川辺良平 （国立天文台）
サブミリ波銀河探査 サブミリ波銀河 多数のサブミリ波銀河を発見済み 多色連続波カメラ サブミリ波銀河の赤方偏移を推定 科学目標 AzTEC/ASTE(2007-2008) サブミリ波銀河探査 サブミリ波銀河 赤方偏移 z=2~3程度の遠方銀河 爆発的星形成 SFR~1000M◉/yr ダストに隠されて可視光では暗い ~40Kのダスト熱放射 多数のサブミリ波銀河を発見済み 多色連続波カメラ 多波長観測 1100μm(270GHz) 850μm(350GHz) 450μm(670GHz) サブミリ波銀河の赤方偏移を推定 Y Tamura et al. Nature 459, 61-63 (2009) 波長 (mm) 輝度(mJy) 450μm 850μm 1100μm まず、多色連続波カメラの科学目標ですが、 ASTE望遠鏡では2007年から2008年にかけて波長1.1mmの連続波受信機AzTECを搭載し、観測を行いました。 特に、サブミリ銀河の観測に多くの時間を費やし、多数のサブミリ銀河の検出に成功しました。 今回紹介する多色連続波カメラでは、これら多数のサブミリ銀河に対し赤方偏移を決めることを目標にしています。 AzTEC/ASTEで観測した1.1mmに加え850umと450um帯の観測を進め、SEDを抑えることで、多くのサブミリ銀河に対してphotometryで赤方偏移を決定することができます。 高赤方偏移 大規模構造の進化過程の理解
ASTE搭載用 連続波カメラの開発 ASTE望遠鏡 連続波カメラ 直径10m サブミリ波望遠鏡 チリ、アタカマ砂漠alt.4860m 国立天文台+大学連合 ASTE望遠鏡 直径10m サブミリ波望遠鏡 チリ、アタカマ砂漠alt.4860m 連続波カメラ 多波長同時観測 十分な多素子化 広い視野角 大気透過率 Matsushita et al. 1999 周波数(GHz) 1100μm 850μm 450μm 世界最高水準の観測効率を目指す
幾何光学設計 効率的な観測を実現！ 4K冷却光学系 2色同時観測の実現 多素子化 視野 ~7.5分角 波長分離フィルター 169画素@1100μm 271画素@850μm 881画素@450μm 視野 ~7.5分角 効率的な観測を実現！
物理光学による評価 光学性能に問題なし 物理光学 絞り(Lyot stop)のサイズ決定 ビームパターンの解析 270GHz 物理光学 光学素子間の電磁界の伝搬を解析 （Maxwell方程式） 回折の効果を考慮 物理光学シミュレーションソフト GRASP9 絞り(Lyot stop)のサイズ決定 ~85%で光学系からの300Kの漏れ込みが小さい 素子間でノイズが変わらない ビームパターンの解析 開口能率 ~35% ビームサイズ ~28’’ サイドローブレベル ~-17dB ノイズ 270GHz 絞りのサイズ 光学性能に問題なし