岡山近赤外撮像・分光装置	  ISLE の 現状報告	
2013/08/01	  柳澤顕史、福井暁彦、黒田大介、清水康広、沖田喜一、小矢野久、坂本彰弘、中屋秀彦（国立天文台）	  ISLEの特徴	
• 撮像・分光装置	  – 視野4分角、0.25	  arcsec/pix,	  低・中分散分光	  • シャープな結像性能	  – FWHM=0.75	  arcsec,	  Crowded	  Field	  Photometry可	  • サブミリ等級の測光精度	  – 1ミリ等級を実現。世界トップレベル	  • 東アジアで唯一の共同利用近赤外分光装置	  – 低分散(R=350-­‐500),	  中分散(R=2,000-­‐4,000)	  – 効率 10-­‐15%	  • 優れた追尾性能	  – 分光ノディング機能	  – 微分大気差補正込オフセットガイド機能	  – ハイブリッド・オートガイド機能(sub-­‐pixel精度で星を固定)	  • 低い読み出しノイズ 	  – HAWAII-­‐1K	  としては、世界一の低ノイズ	  2013/08/01	

OAOUM	  2013	

2	

2013/08/01	

OAOUM	  2013	3	  ISLE	  image	  of	  M13	  in	  J-­‐band	

2013/07/24,	  J-­‐band,	  10sec	  ×16,	  seeing:	  1	  arcsec,	  10	  arcsec	  dither	  	望遠鏡制御系改修後に取得した画像。以前と変わらぬ画像が取得できることを確認。	
2013/08/01	

OAOUM	  2013	

4	

ISLE	  による 系外惑星 HAT-­‐P-­‐13b	  の	  トランジット観測	
成田・福井・他(2010)	

晴天時には、1mmag	  を常に達成	

2013/08/01	

OAOUM	  2013	

5	

ISLE:	  Spectroscopic	  image	  quality	

2013/08/01	

OAOUM	  2013	

6	

ISLE	  Sp.	  Resolu\on	  :Medium	  Dispersion	
1	  arcsec	  slit	

J:2,400	 H:3,600	

2013/08/01	

OAOUM	  2013	

K:	  2,000	

7	

ISLE	  Sp.	  Resolu\on:	  Low	  Dispersion	
1	  arcsec	  slit	

J:	  510	

2013/08/01	

H:	  350	OAOUM	  2013	

K:	  450	

8	

ISLE:	  この1年の運用状況	
• 共同利用8年目(2006Bより)	  • 共同利用実績：	  – 撮像 3	  件、分光 0	  件	  – 2012B:	  	  	  38夜(3件)	  /	  115夜(10件)	  	  	  	  35%	  – 2013A:	  	  	  望遠鏡改修につき、ISLEは非公開	  – 合計： 	  	  	  38夜(3件)	  /	  115夜(10件)	  	  	  	  35%	  • 取得フレーム数	  – 	  20,681	  frame	  (Eng.	  Time	  を含む)	  	  2013/08/01	

OAOUM	  2013	9	9	  8	  7	  望遠鏡改修のためISLEの公募なし	

ISLE	  観測モード別申請状況	
申込分光	申込撮像	

6	  5	  4	  3	  2	  1	  0	  2013/08/01	

OAOUM	  2013	

10	

ISLE	  割当夜数/共同利用夜数	
望遠鏡改修のためISLEの公募なし	

0.4	  0.35	  0.3	  0.25	  0.2	  0.15	  0.1	  0.05	  0	  2013/08/01	

OAOUM	  2013	

11	最近のISLE採択課題一覧	
Imaging	  or	  Spectroscopy	

Title	

小野里・他	

Spectroscopy	

中間赤外から遠赤外にかけて大きな増光を示した正体不明の天体を探る	

成田・他	

Imaging	近傍の低温度星を公転するトランジット惑星候補の高精度測光確認 II	福井・他	

Imaging	近赤外測光観測によるトランジット・ウォーム
ジュピターWASP-­‐80b	  の大気調査	

福井・他	

Imaging	近赤外測光観測によるトランジット・スーパーアースGJ3470bの大気調査	

Semester	 PI	2013B	  2013A	  2012B	  2013/08/01	

望遠鏡改修の為、ISLE	  の公募なし	
福井・他	

Imaging	

比較的長周期のトランジット惑星における TTV	  探索	

成田・他	Imaging	

太陽系近傍の低温度星を公転するトランジット惑
星候補の高精度測光確認	

末永・他	  Imaging	

おうし座分子雲における惑星質量候補天体の近赤外観測	OAOUM	  2013	

12	

ISLE 関連出版状況	
• Science	  Papers (2012-­‐2013)	  – Otsuka	  et.	  al.(2013),	  “ The	  Detec\on	  of	  C60	  in	  the	  Well-­‐characterized	  Planetary	  Nebula	  M1-­‐11”,	  Ap.J.,	  764,	  ar\cle	  id.	  77,	  20	  pp.	  	  – Fukui	  et.	  al.	  (2013),	  “Op\cal-­‐to-­‐near-­‐infrared	  Simultaneous	  Observa\ons	  for	  the	  Hot	  Uranus	  GJ3470b:	  A	  Hint	  of	  a	  Cloud-­‐free	  Atmosphere”,	  Ap.J.,	  770,	  ar\cle	  id.	  95,	  13	  pp.	  	  2013/08/01	

OAOUM	  2013	

13	

ISLE: ここ1年の開発	
• 高精度ガイド（ハイブリッド・オートガイド）の実現	  – 従来のオフアクシスガイドの限界	  • 数時間で数画素(0.245	  arcsec/pix)	  の追尾誤差	  • トランジット観測のような高精度測光には、この追尾誤差が測光誤差に寄与する	  – ハイブリッド・オートガイド	  • 望遠鏡の追尾誤差はオフアクシスガイドで修正	  • オフアクシスガイドで生じる僅かな追尾誤差を、観測画像より検出し、フィードバック	  • Sub-­‐pixel	  の精度で星像を固定できるようになった。	  
2013/08/01	

OAOUM	  2013	

14	

ISLE:ハイブリッド・オートガイドの効果	
ハイブリッド化前の星像位置変化	

ハイブリッド化後の星像位置変化	

ISLE検出器上での星像の位置変化の様子。上のパネルはX（東西）方向、下のパネルはY（南北）方向の変位を示す。ハイブリッド・オートガイドによって、星像位置が固定されていることが判る。Y方向と比較して、X方向にばらついているのは望遠鏡の特性で、今回の改修により緩和されると期待している。	

2013/08/01	

OAOUM	  2013	

15	

ISLE:ハイブリッド・オートガイドで	  得られたトランジット光度曲線		

ハイブリッド・オートガイドにより得られた光度曲線	

光度曲線の残差とX⽅方向の変位の相関（上パネル）J=9等台のトランジット惑

左図の光度曲線のモデルに対する残差とX方向の変位量との相関図。左上から右下に向かう相関が見られる。
緑の点線は直線フィットの結果。

星系に対するISLE/Jバンドでの光度曲線。
ハイブリッド・オートガイドを使用して観測。灰色の点は30秒露光のデータ、黒の点は5分ビニングしたデータ。赤実線
はベストフィットのトランジットモデルを示す。（下パネル）モデルとの残差を示す。30秒露光データの残差のRMSは0.15%。	

2013/08/01	

つまり、X方向の位置ずれに伴う明るさの変化がみえている。これを補正すると、右図の結果を得る。	

OAOUM	  2013	

X⽅方向の変位量で補正後の光度曲線	

左図の光度曲線に対し、X方向の変位量で測光値の補正を行ったもの。30秒露光データのベストフィットモデルに対する残差のRMSは0.12%と、補正前に比べて改善がみられた。	

16	

この1年のISLE関連のトラブル	
• ISLE	  オフアクシス・ガイダの飛び	  • ISLE	  コリメータ側冷凍機の停止(11/28)	  – ガイド中に、ガイド星がガイド窓から外れる減少がしばしば見られた。原因は、ガイドソフトのバグで対応中。	  

• ISLE	  カメラ側ヘリウムホースのリーク	  – 電源を供給している、NFB	  のケーブル端子が錆びて、供給電位低下。
交換後復帰。	  

– 検査の結果、ジョイントから漏れている可能性が濃厚。	  
– 交換した。	
2013/08/01	

OAOUM	  2013	

17	

望遠鏡制御系改修後の試験状況	
• 新制御系に合わせた、通信ソフトウエアの改修はほぼ済んだ	  • ノイズテスト：有為なノイズ増加を認めず	  • 撮像観測試験	  – Dithering:	  指令通りに望遠鏡が動くことを確認	  – スリット位置に、一発で星を導入できることを確認	  • AG	  つなぎこみ	  – 概ね期待通りに動くことを確認	  • Cassegrain	  Instrument	  Rotator	  原点調整済	  • 分光試験：悪天候のため、実施できていない	  2013/08/01	

OAOUM	  2013	

18	

望遠鏡制御系改修後の 	  ISLE	  read	  noise	
2013/07/24	

Exp=4	  sec	  CDS=1	  CF=3.25e/ADU	  制御系更新に伴う、有為なノイズの増加はなし。	
2013/08/01	

OAOUM	  2013	

19	

望遠鏡制御系改修後のdithering	  test	Dithering	  pahern=2,	  Spacing=30	  arcsec	  で取得した画像。Dither	  にかかる時間は	  一瞬で、きびきび動く望遠鏡が気持ちいい。	
2013/08/01	

OAOUM	  2013	

20	

望遠鏡制御系改修後の	  dithering	  test:	  	  RA	
#	Lel	x	y	

Right	Distance	x	L-­‐>R	 R-­‐>L	y	1	  	350.2	  	554.5	  	755.0	  	555.7	  	404.8	  	405.0	  	2	  	350.0	  	555.4	  	754.3	  	554.5	  	404.4	  	403.9	  	3	  	350.4	  	554.0	  	754.3	  	554.0	  	403.9	  	403.4	  	100	  arcsec	

4	  	350.9	  	554.9	  	756.1	  	554.6	  	405.2	  	avg.	

404.5	  	404.1	  	σ	0.5	  	 0.8	  	Image	  scale=	  0.246	  arcsec/pix	  なので、	  移動距離は 	  1. L-­‐>R:	  	  	  99.52±0.14	  arcsec	  RA	  方向に dithering	
2. R-­‐>L:	  	  	  99.41±0.20	  arcsec	  指令した移動距離は 100arcsec。おおむね、与えた移動量を満たしている。	
2013/08/01	

OAOUM	  2013	

21	

望遠鏡制御系改修後の	  dithering	  test:	  	  DEC	#	Upper	

Lower	

Distance	

x	x	

U-­‐>L	 L-­‐>U	y	y	1	  	352.3	  	555.2	  	351.0	  	147.3	  	407.9	  	408.1	  	100	  arcsec	

2	  	351.6	  	555.4	  	351.0	  	148.8	  	406.6	  	406.7	  	3	  	352.3	  	555.4	  	352.2	  	149.0	  	406.4	  	405.8	  	4	  	352.9	  	554.8	  	353.0	  	146.7	  	408.1	  	avg.	

407.3	  	406.8	  	σ	0.9	  	 1.1	  	Image	  scale=	  0.246	  arcsec/pix	  なので、	  移動距離は 	  1. U-­‐>L:	  100.19±0.21	  arcsec	  DEC	  方向に dithering	
2. L-­‐>U:	  100.08±0.28	  arcsec	
指令した移動距離は 100arcsec。与えた移動量を満たしている。	
2013/08/01	

OAOUM	  2013	

22	

こんな画像が撮れるようになりました	

Date:	  2013/07/24	  Object:	  M39	  (open	  cluster)	  Instrument:	  ISLE	  Filter:	  J-­‐band	  Exposure:	  4	  sec×78	  Actual	  dura\on:	  18	  min.	  
Dot	  matrix	  design:	  Izumiura,	  	  Data	  acquisi\on:	  Yanagisawa	  2013/08/01	

OAOUM	  2013	23