南極中口径望遠鏡計画

南極中口径望遠鏡計画
10m THz telescope
2.5m Infrared Telescope
東北大学
市川隆
南極天文コンソーシアム(代表中井直正)
日本の南極天文学の推進
筑波大学
東北大学天文学専攻
主な研究課題
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暗黒銀河の解明
地球型惑星の水蒸気大気の発見
銀河の広域地図と銀河進化
重力レンズ効果による系外惑星の発見
重力崩壊型超新星の探査
天の川での星間分子の広域探査
南極天文
コンソーシアム
金沢大学
日本大学
新潟工科大学
立教大学
国立天文台
大阪大学
研究協力
設営協力
東北大学工学研究科
国立極地研究所
国際協力
光学赤外線天文連絡会
東北大学惑星ｸﾞﾙｰﾌﾟ
ﾆｭｰｻｳｽｳｪｰﾙｽﾞ大学（豪) (1)
宇宙電波懇談会
埼玉大学
東京工業大学
大阪府立大学
SCAR
Astronomy and Astrophysics
from Antarctica (AAA) (2)
名古屋大学
東京大学
立命館大学
大阪府立大学
NICT
理化学研究所
京都大学
AAAワーキンググループ
(3)
(1) 東北大学天文学専攻、極地研と協定書締結
(2) 欧米、オーストラリア、中国、東北大学天文学専攻
(3) 欧米、オーストラリア、中国、
日本(東北大学、国立天文台、理化学研究所) 2
国際的状況
•
日本が最も遅れている
Dome F (3810m)
New Dome F (3770m)
Syowa
Dome A
(4100m)
1000km
60cm THz
Ridge A
(4050m)
South Pole
Zhongshan
50cm Schmidt telescope
Dome C
(3250m)
10m Sub-mm telescope(左)
BICEP2(右)
80cm Infrared telescope
40cm optical telescope
• Dome F (2013)
National Institute of Polar Research
PLATO-F (UNSW)
Power station and instruments
 主なサイエンス目標
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dusty star burst 銀河の探査
地球型惑星のトランジット観測と水蒸気大気
多惑星系のトランジット観測
太陽系惑星の大気構造
銀河の広域地図と銀河進化
重力レンズ効果による系外惑星の発見
重力崩壊型超新星の探査
• 南極でしか透過しない波長
Dome
200K, 0.10mm
Dome
200K, 0.14mm
[CII]
↓
Maunakea
270K, 1.5mm
Chajnantor
260K, 0.60mm
Optical depth
=1
• 安定した水蒸気量
Ridge A
Kulesa (2013)
APEX (Chajnantor) 2012
APEX (Chajnantor) 2013
Ridge A, 2013
• 安定した大気
ドームF
Okita (2014)
接地境界層の厚み
~15m (median)
summer
winter
自由大気のシーイング
0.23” (可視光、median)
• Jバンド(1.2μm)より長波長で回折限界
~0.25”
seeing
~2m
~13m
 Dusty Star Burst Galaxies
Hershel galaxy at z=6.5
Riechers+ 2013
1 hour integration
10m THz telescope
Confusion limit
SPICA
AIRT
2.4μm, S/N=5 (1 hour)
ALMA
 スーパーアースの水蒸気大気の研究
0.6~5μm低分散分光(λ/Δλ~100)トランジット
Transit and secondary eclipse
GJ 1214b
Narita+2013
λ
many molecular bands (H2O,CO2,CH4…)
in near-infrared
• 連続観測
 多惑星系の連続観測
0.6~5μm低分散分光(λ/Δλ~100)トランジット
Super earth
Hot Jupiter
Miller-Ricci and Fortney (2010).
Swain+ 2010
 太陽系惑星の大気構造
• 中間赤外線ヘテロダイン分光
Nakagawa+ 2013
• λ= 7-13μm, (17μm)
• R = 106-7
• Band Width 1GHz
mixing ratio, velocity, pressure, excitation
condition, temperature, and the vertical
information of H2O, CO2, O3, CO, HO2, ...
Hiroshima 1.5m telescope
• (旧) 年次計画
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
9th
8th
2022
2023
10th
NIPR
Contraction of winterover station（plan）
overwinter
construction
assemble
assemble
transport
in
domestic
observations
construction
assemble
assemble
transport
in
domestic
南極地域観測第Ⅸ期計画（平成28年度～33年度）
重点メインテーマ
「南極から迫る地球システム変動」に決定
前期の重点テーマを継続
• 天文を含む新しい研究は含まれず
• 新ドームふじ越冬基地建設も盛り込まれず
• 年次計画(予定)
2014
8th
2015
2016
2017
2018
2019
9th
2020
2021
2022
10th
NIPR
Contraction of winterover station
Canceled !!
しばらく小型観測装置で研究
?
国際協力
2023
南極研究科学委員会（SCAR）
南極の研究に関するホライズン・スキャン
2014年8月
南極研究における重点研究課題を選定
１．南極大気と南大洋の影響が世界に及ぼす範囲を明確にする
２．氷床が質量を失う過程、場所、原因を理解する
３．南極地域の歴史を明らかにする
４．南極地域の生命がどう進化して生き残ってきたのかを学ぶ
５．空間と宇宙を観測する
６．人間の影響を認識して軽減する
SCARのAAA委員会
Astronomy and Astrophysics from Antarctica
日本からは市川が組織委員
external review
国際協力による推進を期待