超広域電波観測による銀河系分子ガス分布の解明
Molecular gas distribution in the Galaxy revealed by very large-field radioobservations
所属機関： 名古屋大学
代表研究者氏名：立原 研悟
研究期間： 2023 年 9 月 5 日～ 2023 年 10 月 19 日
区分：グループ A
研究分担者：
氏名
所属機関
研究活動期間立原 研悟
名古屋大学
2023 年 9 月 5 日～2023 年 9 月 29 日
小林 和宏
名古屋大学
2023 年 9 月 25 日～2023 年 10 月 19 日
滞在研究機関： NANTEN2 observatory, Pampa la Bola, Atacama, Chile

役割
研究活動の総括
望遠鏡・装置の整備

In our galaxy, a few stars are born every year from dense molecular gas cloud. The sites, called molecular clouds,
are observed in radio wavelength, but we do not know yet how much molecular gas and how many molecular clouds
exist in the Galaxy. We have developed a new receiver on our NANTEN2 radio telescope at Chile, in order to conduct
large-scale molecular cloud survey with high resolution and sensitivity to explore the dense gas in the milky way. The
telescope operation has, however, stopped since soon after the receiver installation due to the COVID pandemic. We
conducted recovery mission of the telescope after 3 years suspension, thanks to the Yamada foundation's grant..

海外研究活動概要

ところが COVID-19 のパンデミックにより、2020

我々の住む銀河の中では、星が絶えず生まれては年 3 月に現地での作業中止を余儀なくされ、その後死に、物質循環が繰り返されている。その過程でのも渡航することができず、望遠鏡の運用は停止され重元素合成により、豊かな生命を宿す地球の物質環たままであった。2023 年度、ようやく海外への渡航境が実現された。銀河系ではおよそ 1 年間に数個のが自由にできるようになり、望遠鏡と装置を再起動星が誕生していると予想されるが、銀河の進化と共させるべく、山田科学振興財団の助成を得て、9 月に、星の母体となる高密度な分子ガスの量が減り、からチリ・アタカマ砂漠に申請者と技師が渡航した。

星の形成は徐々に不活発になると考えられている。

またチリ国における研究活動の継続のため、観測所

しかしこれまで人類は、銀河系全体をカバーする分の法人代表者を今年度より立原に変更する申請手続

子ガスの雲（分子雲）の地図を手にしておらず、現きも行い、チリ政府に提出し受理された。

在の銀河系のどの場所にどれほどの分子ガスが存在しているのか、わかっていない。この問題を解決す成果るため、我々は科研費特別推進の助成を得て、名古およそ 1 月半の滞在で、まずは 3 年半の長期にわ屋大学がチリ・アタカマ砂漠に所有する NANTEN2たり停止していた望遠鏡の状況確認を行った。標高

電波望遠鏡に搭載する、新たに高性能なマルチビー

4800m のアタカマ砂漠では、時に強風や砂嵐、吹雪ム超伝導受信機を開発、分子雲探査のプロジェクトなどに見舞われる過酷な環境であり、機械の定期的を開始した。搭載後の性能調査と試験観測では、こなメンテナンスも重要である。望遠鏡はドームに守れまでに比べ 10 倍程度の感度向上が達成され、短時られているが、昨年の暴風時にドーム外壁の一部が間で質の高いデータが取得できる目処がたった。

破損してしまっていた。しかしドーム内部で確認したところ、入り込んだ砂や雪による大きな影響は見実際の本計画の成果は、さらに今後数年間にわたられず、鏡面に多少の砂が付着している以外、目視る継続的な望遠鏡の運用と科学観測の実行、さらにでの問題は見受けられなかった。一方で発電機を始データ解析を経る必要がある。最終的には全天の動させるためのバッテリーは経年劣化しており、ま70%をカバーする分子雲の地図を完成させることがたフィルターなどの交換も必要な状況であった。交目標であるが、その間に得られたデータについても、換部品を購入し、業者によるメンテナンスも行った

順次学会や論文で発表する予定である。

ところ、無事に発電機が起動でき、望遠鏡駆動部へも問題なく通電できた。そこで望遠鏡とドームのモ研究の発表

ーター・ギヤのグリースアップを行い、どちらも問1.

NASCO に向けた NANTEN2 制御系の開発: 4.

題なく動かすことに成功した。次に超伝導受信機の2017 年度の進捗, 西村淳, 近藤高志, 立原研悟

冷却に必要な真空ポンプ・コンプレッサー・冷凍機

他, 2018 年, 日本天文学会春季年会 口頭発表を始動した。初回はデュワー内から出る同軸ケーブ

2.

NASCO 計画の開発進捗:全体の報告, 山本宏昭,ルの接続部から真空漏れが起きるなどの問題も起き木村公洋, 立原研悟 他, 2020 年, 日本天文学会

たが、これらを対処することで、最終的には 4K ま

春季年会 口頭発表

で受信機を冷却できることが確認できた。一方で、

3.

NASCO 計画の開発進捗:試験観測による性能評

ドーム外壁の修復のため、部材を購入、業者に作業価, 西岡丈翔, 山田麟, 立原研悟 他, 2021 年, 日も手配し、今後のダメージがないよう対策も施した。

本天文学会春季年会 口頭発表

今回の渡航により、今後の受信機の立ち上げと観測再開に向け、大きな懸念は解消することができた。

誌上発表
1.

HI, CO, and Planck/IRAS Dust Properties in theHigh Latitude Cloud Complex, MBM 53, 54, 55 and今後の展望

HLCG 92–35. Possible Evidence for an Optically2023 年度中に再度の渡航し、望遠鏡と受信機の再起動を完了し、観測開始の目処を立てることを予定

Thick HI Envelope around the CO Clouds, Fukui, Y.,している。その際には、以下の事柄を実行する。まOkamoto, R., Tachihara, K. et al., 2014, ApJ, 796, 59

ず、受信機を立ち上げ、適正に調整することで、当2.

Development of a new software system for radio

初の性能が出ていることを確認する。複数あるビー

telescope using robot operating system, Kondo, H.,

ムのうちいくつかは、HEMT アンプの故障により、

Matsumoto, T., Tachihara, K. et al., 2020, Society of

予定の性能が出ないことが試験観測の結果からわか

Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE)っており、すでに購入済みのものと交換する。実際

Conference Series, 11452, 114523Mに天体から信号を入れ、低い雑音レベルで分子雲か

3.

Development of the new multi-beam receiver andtelescope control system for NASCO, Nishimura, A.,らの輝線を受信できることを確認する。
また運用停止中の期間、高性能になった受信機のOhama, A., Tachihara, K. et al., 2020, Society of

性能を十分発揮するため、望遠鏡を高速で駆動する

Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE)

ためのソフトウェアの開発も進めていた。これまで

Conference Series, 11453, 114533Z

野辺山宇宙電波観測所の 1.85m 望遠鏡に搭載し、デ4.

An intermediate-velocity H I cloud falling to the

バッグや試験を進めてきた。これを NANTEN2 望遠

galactic disk; Possible evidence for low- metallicity

鏡にもインストールし、試験観測を実施する。

H I gas originating outside the galactic disk, Fukui,Y., Koga, M., Tachihara, K. et al., 2021, PASJ, 73,

ハードウェアとソフトウェアのどちらも大幅にア

S117-S128

ップデートされるため、試験観測ではこれまでに得られた観測データとの比較を行い、また条件を異な5.

The Gamma Ray Origin in RXJ0852.0-4622

る観測モードなども試すことで、堅牢で効率的かつQuantifying the Hadronic and Leptonic

柔軟なシステムとして稼働することを確認する。必Components: Further Evidence for the Cosmic Ray

要に応じて特にソフトウェアの改修なども行い、Acceleration in Young Shell-type SNRs, Fukui, Y.,

NASCO サーベイ観測を開始するつもりである。

Aruga, M., Tachihara, K., et al. 2023, ApJ, in press