第12回水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング

SKAプロジェクト
鹿児島大学 中西裕之

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SKA (Square Kilometre Array)• 集光面積1km級の巨大電波干渉計– 10ヶ国が国として推進– 興味がある研究者は20ヶ国以上• 周波数：50MHzから10GHz• アンテナ総数：15m鏡 3000台• 最大基線長 : 3000km• 建設地：オーストラリア(low-SKA)および南アフリカ(mid-SKA)
SKA完成予想図• 特徴– 高感度– 高分解能– 広視野
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2– 広帯域

SKAによるサイエンス
1. 起源
 HI 21cm線による宇宙再電離(EoR)時代から現在までの宇宙進化- 宇宙最初の星・銀河はいつ生まれたか？
- 銀河はどのように進化するのか？
- 暗黒エネルギー、暗黒物質の正体は？

 宇宙における生命の誕生
2. 基本的な力 パルサーによる重力理論検証
 宇宙磁場の起源と進化
3. トランジエント天体 (新しい現象)
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Science with the Square
KilometreArray(2004, eds. C. Carilli& S. Rawlings,
New Astron. Rev., 48)
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SKA phase 1 (SKA1)• 建設費: €650M （920億円@€1=140円)• 建設開始：2017年
Origin and evolution of cosmic magnetism• TRANSIENTS (new phenomenon)

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SKA phase 2 (SKA2)• 建設費: 未定 (>€1.5B=2100億円@€1=140円）• 建設開始：2022年
Origin and evolution of cosmic magnetism• TRANSIENTS (new phenomenon)

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VERA Users Meeting5Advancing Astrophysics
with the Square Kilometre Array• 初版SKA Science Book作成から10年の節目→ SKAサイエンスを再検討• Cost cap €6.5億に対し、現在の見積>€10億 →rebaselining• イギリス予算獲得（£１億）←建設費の15％• ドイツ脱退（全体の2.5%。大勢に影響 なし）• 「オープンスカイ」→「貢献度に応じた時間配分』に？

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SKA-JP (2008年5月設立)
顧問
小林秀行(国立天文台)会長
杉山 直(名古屋大)

産業部会
熊澤寿樹(東陽テクニカ)

副会長
中西裕之(鹿児島大)市來浄與(名古屋大)

技術検討班 班長
中西裕之
(鹿児島大)

科学検討班 班長
高橋慶太郎
(熊本大)

デジタル信号処理中西裕之(鹿大)

宇宙磁場
赤堀卓也(SIfA)

ソフトウェア
倉山智春(帝京科学大)High-z
平下博之(ASIAA)

広帯域フィード
氏原秀樹(情報通信研)
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位置天文学
今井 裕(鹿大)VERA Users Meeting

メンバー数 157名
国立天文台窓口
萩原喜昭(国立天文台)

広報市來浄與
(名古屋大)
パルサー
亀谷收(国立天文台)

星間物質
半田 利弘(鹿大）Transient青木 貴弘(早大）

予算獲得
今井 裕(鹿児島大)
国際SKA
科学検討班
赤堀, 市來
今井, 高橋竹内, 平下井上進(MPIf) 9

日本語版サイエンスブックの作成• SKA-JPとして何をやるか？
• 2014年度中に完成 → SKA-JP WS2015で議論• 執筆分野宇宙磁場（赤堀）、銀河進化（竹内）、宇宙論（高橋）、再電離（市來）、位置天文（今井）、パルサー（高橋）、星間物理（半田）、Transient（青木）• 構成– イントロダクション：分野の現状（〜10ページ）– 国際サイエンスのまとめ（〜10ページ）– 日本が狙うサイエンス（〜10ページ）
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SKA-JP主催の研究会
2008.11 SKA Workshop 2008 @三鷹
日本SKAサイエンス会議
2010.11 SKA Workshop 2010 @三鷹「宇宙磁場」2012（第1回）
2012.06 SKAサイエンス会議「宇宙磁場」＠福岡
2013.02 SKAサイエンス会議「high-z」＠京都
2013.06 国際研究会 EA SKA WS 2013＠名古屋
2013.09 SKAサイエンス会議「宇宙磁場」＠水沢
日本SKAサイエンス会議
2013.12 宇電懇シンポ2013＠三鷹「宇宙磁場」2013（第2回）

2014.11.13-14
日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2014（第3回）
2015.2-3？ SKA-JP WS 20152014/09/25

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SKA-JPで進めているサイエンス・開発
21cm forest (吸収線探査)
サイエンス推進– High-z、宇宙論– 宇宙磁場– 位置天文– パルサー、AGN、星間物理 等

基礎開発推進– 既存装置によるセンチ波天文学– デジタル信号処理– ソフトウエア開発
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原始磁場の生成Takahashi,Ichiki+

偏波解析ソフトによる銀河間磁場測定(Akahori,Kumazaki, Takahashi+)

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電波天文専用FPGAボード

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SKAによる位置天文Dec=0°

Dec=0°

北天• OHメーザーによるAstrometryの検討→see Imai-san &Gabor’s poster• メタノールメーザー(6.7GHz)も周波数範囲内→現在のVERAの延長• 南天Astrometry
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ROACHボード (FPGA) によるデジタル信号処理

R-CAS
SiOメーザー

FOREST受信機

2013.12試験観測

FOREST用受信機
4 ビーム・2 偏波・2SB(USB・LSB 8GHz）→全帯域幅4x2x2×8=128GHz
現在 帯域32GHz→ROACHボードによる帯域拡大
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MeerKATで採用

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まとめ• SKAはOrigin, Fundamental force, Transientといった天文学上重要な課題を解明する次世代電波プロ
ジェクトとして、オーストラリア、南アフリカに建設• 日本では有志によるSKA-JPが中心となり宇宙論/high-z、宇宙磁場、位置天文、デジタル信号処理等を推進• SKAの最大基線長はVLBIと同等、VERAと共通する周波数帯、VERAではカバー出来ない南天をカバーできることを考え、VERAの将来計画として重要• 宇電懇からVLBIコミュニティの将来計画としても議論して欲しいとの声
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