岡山近赤外撮像・分光装置
ISLE の 現状報告
2010/08/17
柳澤顕史、岩田生、黒田大介、沖田喜一、清水康広、小矢野久、中屋秀彦（国立天文台）

Talk plan
1. ISLE の紹介––撮像
分光

2. 昨年度の機能付加–

微分大気差補正ガイド機能••

サブミリ等級の測光精度を実現
分光観測の効率アップ

3. 昨年度運用実績
4. 今後の予定–
2010/8/17

2011A の公募・など
OAOUM 20102

主要な機能ISLE の紹介

2010/8/17

OAOUM 2010

3

ISLE
• OASIS のグレードアップ後継機– HAWAII (HgCdTe 1024×1024)に更新– 光学系も更新– 4.2 ×4.2 arcmin2, 0.25 arcsec/pix• 撮像(13 Filters)– 2006B から撮像モードの共同利用開始– FWHM = 0.75 arcsec– （サブ）ミリ等級の測光精度• 分光 (4 arcmin long‐slit, R=300‐4,000)– 2009Aから分光モードの共同利用開始– 微分大気差補正つきオフセットガイド機能

2010/8/17

OAOUM 2010

4

2010/8/17

OAOUM 20105

ISLE imaging: upgrade eﬀecVveness
OASIS

ISLE

K‐band, Exp=600s, FWHM= 0.8arcsec

K‐band, Exp=180s, FWHM= 2.2arcsec

2010/8/17

OAOUM 20106

ISLE photometry of W49A

K‐band, Exp=180s, FWHM= 2.2arcsec

2010/8/17

OAOUM 2010

K‐band, Exp=600s, FWHM= 0.8arcsec

7

かなり良好な結像性能
ISL00058616.ﬁts

J‐band
FWHM=0.75arcsec

2010/8/17

OAOUM 20108ISLE spectroscopic conﬁguraVons
Spectral Resolving Powerλ/Δλ : 300‐4,000

Slit length

4 arcmin.

Slit width

1.0, 1.5, 2.0, 5.0 arcsec
G1 … 300 groove/mm, θB=22°

GraVngs

G2 … 300 groove/mm, θB=31°
G3 … 75 groove/mm

2010/8/17

OAOUM 20109

Spectroscopic image quality

2010/8/17

OAOUM 201010

ISLE Sp. ResoluVon :Medium Dispersion
1 arcsec slit

J:2,400

2010/8/17

H:3,600OAOUM 2010

K: 2,000

11ISLE Sp. ResoluVon: Low Dispersion
1 arcsec slit

J: 5102010/8/17

H: 350OAOUM 2010

K: 45012低分散・中分散回折格子の分光効率比較

2010/8/17

OAOUM 201013

NGC7027 J‐band spectra
大気吸収補正後

大気吸収補正前

1.08um2010/8/17

1.25umOAOUM 201014

カセ・ガイド系
Oﬀset Guider
Slit Viewer

2010/8/17

OAOUM 201015

Cassegrain Oﬀset Guider Camera
GID00001167.ﬁts

82.56 arcsec

R=15.3
R=13.4R=15.6
R=14.1

Seeing : 1.3 arcsec
2010/8/17

110.082010
arcsecOAOUM

16ISLE total readout noise

2010/8/17

OAOUM 201017

Readout Noise 比較
ISLE (OAO)
IRIS2 (AAT)ISAAC (ESO)
SOFI (ESO)
NOTCam(NOT)QUIRC (UH)INGRID (INT)CISCO (SUBARU)SIRIUS (IRSF)
2010/8/17

2.5‐8 e‐4.8‐14.1e‐
11e‐
11e‐
10‐12e‐<15e‐
16‐25e‐18e‐
30e‐
OAOUM 201018

HAWAII‐1 #271: DeviaVon from Linear
DuraVon = 50 cpg.ascii unit

Linear Range: < 30,000 ADU

Full Well Level :49,000 ADU

Quad. 1
Quad. 2
Quad. 3
Quad. 4

2010/8/17

OAOUM 201019

微分大気差補正機能付きオフセットガイダーの公開

昨年度の機能向上

2010/8/17

OAOUM 201020

ガイド機能• 長時間追尾する際の要となる機能• ISLE Oﬀset Guider– 天体と Guide 星の相対位置が不変であることを利用– Camera は可視感度⇒微分大気差• 微分大気差補正機能付きオフセットガイダ– 追尾性能： 0.3 arcsec/5h

2010/8/17

OAOUM 201021

K‐band 像に対する可視像の軌跡

数字は赤緯。
表示範囲は z<80
ドットの間隔は 30 min.

Slit 通過光量

1 arcsec オフセットがあると、通過光量は全光量の20％以下になる。

微分大気差補正つきオフセットガイド機能の試験• HAT‐P‐13 ﬁeld
– 観測：2010年1月5日 22h04m – 27h20m（5h16m）– 露出：60 sec– 取得フレーム総数：234枚– 天候：晴れ– シーイング：3 arcsec 前後（劣悪）• この試験は、フレームに対して object を固定できるかどうかを見るもの– 測光精度を高めるために、Auto Guide が必要– 分光観測のように Nodding を試験するものではない
2010/8/17

OAOUM 201024

ISLE による Hat‐P‐13 ﬁeld の画像
視野全体
Reference

拡大

HAT‐P‐13星像直径〜20pix
隣接スカイの median を差し引いている

全観測画像のHat‐P‐13 の座標
Auto Guiderの Guide Window
から星が外れる

視野全体
星の座標は IRAF daoﬁnd の出力値
135.491.37

159.13
1.37

拡大
X: 135.49±1.37
Y: 159.13±1.37
1.37 pix×0.25 arcsec/pix = 0.34 arcsec

ミリ等級の測光精度

大島修氏の厚意による

2010/8/17

OAOUM 201027

Photometric accuracies asained byground‐based Infrared Instruments
Instrument Telescope
1.5m/
Telescopio
Calros Sanchez ,Teide

Photometric
Detector
accuracy

Reference0.00077

Alonso, R., et al., 2008,
NICMOS3A&A, 487, L5

0.0011(0.0009)

OAO Eng. TimeHAWAII‐1 (Narita et al. This
meeVng. )SOFI/ISAAC 8m/ESO

0.0014HAWAII‐1Caceres, C. et al., 2010,
A&Ap, 507, 481

LIRIS

0.003

HAWAII‐1

Alonso, R. , et al.,2010,
A.J. ,139, 1481

CAIN‐II

ISLE

2010/8/17

188cm/OAO

4.2m/WHTOAOUM 201028

1年間の主要な機能向上• オフセットガイド機能の公開– 微分大気差を補正してガイド• ガイダーは、可視 CCD• 観測装置は赤外に感度– 観測者の負担が軽減された– 分光観測• Nodding 観測を装置・望遠鏡任せに• スリット上から天体は外れない– 測光観測• トランジット観測に利用• サブミリ等級の実現に不可欠
2010/8/17OAOUM 201029

最近、気がついたのですが …
ISLE は共同利用で公開されていて安定にデータ取得が可能な東アジアで唯一の近赤外分光装置です
2010/8/17

OAOUM 2010

30

まとめ
• ISLE– シャープな結像性能• FWHM=0.75 arcsec• Crowded Field Photometry– サブミリ等級の測光精度• 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• 微分大気差補正込オフセットガイド機能– 読み出しノイズ 3‐9電子• HAWAII‐1K としては、世界一の低ノイズ
2010/8/17

OAOUM 2010

31

運用状況
装置トラブル
採択課題一覧
出版状況

昨年度運用実績

2010/8/17

OAOUM 201032

この1年の運用状況• 共同利用4年目(2006Bより)• 共同利用実績：– 撮像3件、分光1件– 2009B: 9夜(2件) / 104夜(14件) 9%– 2010A: 8夜(2件) / 118夜(14件) 7%– 合計： 17夜(4件) / 222夜(28件) 8%• 取得フレーム数– 17,228 frame (Eng. Time を含む)
2010/8/17

OAOUM 201033

トラブルなど• データ取得PC– 立ち上がらないこと2度– 原因１：メモリーが外れた– 原因２：AT電源が故障した

2010/8/17

OAOUM 201034

最近の採択課題一覧
Semester

2010BTitle
大塚・他

Dust and Elemental Abundances in Planetary Nebulae

橋本、長尾・他

Revealing the AGN Feedback in Nearby Seyfert Galaxies

Chandler, Lee・他

Simultaneous ObservaVons of Classical Be Stars withStrong Near Infrared Excess

末永、成田・他

HAT‐P‐13bのトランジット周期変動観測

松岡・他

Near‐IR exploraVon of hidden AGNs in bright IR galaxies

成田・他

Measurements of Transit Timing VariaVons of HAT‐
P‐13b Caused by HAT‐P‐13cChandler,Lee・他

Simultaneous ObservaVons of Classical Be Stars withStrong Near Infrared Excess

長尾、橋本・他

Revealing the AGN Feedback in a Nearby Seyfert Galaxy
NGC 1068

林、伊藤・他誘発的星形成領域W4に付随するブライトリム分子雲の近赤外撮像観測

2010A

2009B
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OAOUM 201035

PublicaVons with ISLE
• ScienVﬁc Papers (2009‐2010)– Yamanaka et al. (2009), EARLY PHASEOBSERVATIONS OF EXTREMELY LUMINOUS TYPE Ia
SUPERNOVA 2009dc, Ap.J. 707, L118
– Imada et al. (2009), CCD Photometry of a Newly
Conﬁrmed SU UMa‐Type Dwarf Nova, NSV 4838,
PASJ 66, pp.535‐541– Kato et al.(2009), SDSS J080434.20+510349.2:
Eclipsing WZ Sge‐Type Dwarf Nova with MulVple
Rebrightenings, PASJ 66, pp.601‐613
2010/8/17

OAOUM 201036

本 UM における ISLE 関連の研究発表• 撮像観測– ISLEによる系外惑星トランジット観測の性能評価• 成田憲保(国立天文台) … 2010A– Ksバンド撮像によるedge‐on銀河外縁部のscaleheight測定• 伊藤信成(三重大学)• 分光観測– OAO/ISLE による NGC 1068 の近赤外線分光観測• 橋本哲也(京都大学) … 2009B
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OAOUM 201037

2011A の公募
今後の課題

今後の予定

2010/8/17OAOUM 201038

今後の課題• より、使いやすい UI の用意• Fringe 除去の限界評価

2010/8/17

OAOUM 201039

2011A 公募• 撮像モード– 公開（制限なし）• 分光モード– 試験的な公開を継続– Shared Risk
– 申請に先立ち、PI(柳澤)まで連絡ください。

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OAOUM 201040