東京大学・木曽観測所
活動報告
諸隈 智貴
(東京大学・天文学教育研究センター)

http://www.nro.nao.ac.jp/~uchuuken/html/index.html
蔀関月作, 「巴御前出陣図」,
東京国立博物館,
東京大学・木曽観測所©Image: TNM Image Archives
第8回光赤外線天文学大学間連携ワークショップ@国立天文台,
2017/12/14,15

1東京大学・木曽観測所

2017年カレンダー

105cmシュミット望遠鏡
1974年ファーストライト
以降、共同利用観測を実施
2016年度(2017年3月)をもって終了
所長: 小林 (2016/4-)
Kiso Wide Field Camera (KWFC; 2012/4より運用開始)
大規模観測他の”サーベイ観測”を中心に重力波, ニュートリノ, MAXI等
遠隔・自動観測開始
新CMOSカメラ: Tomo-e Gozen
木曽シュミットシンポ@毎年7月頃
長期滞在利用施設としての利用
大学および大学院院教育(~5学位論文/年), 社会還元・地元連携(「銀河学校」, 「星の教室」等のアウトリーチ)

木曽観測所40年のあゆみ

写真乾板
1KCCD
モザイクCCD

木曽CCD

1970

199

1986

1976

初めての特別公開
建設予定地の調査
当時は森ではなく牧草地だった

開所後間もなく特別公開が行われ、2日間で約850名が訪れた

ハレー彗星
76年ぶりに到来したハレー彗星は、シュミット望遠鏡で雄大な姿がとらえられた1972

ウエスト彗星シュミット望遠鏡の広視野を活かし、
世紀の大彗星 の詳細が乾板へ刻み込まれた

1979
写真乾板の記録
地鎮祭
古畑台長による「草刈り初めの儀」

建設中のドームと御嶽山乾板のデータを記録した
Kiso Information Bulletinを1979年から発刊した

1998

KISOシュミ

写真乾板
カラー写

2KCCD

KWFC

KONIC

CCD

2013

1999

1994

2014

駆動系の大改修
記念切手

KISOシュミットアトラス発刊

赤経駆動系の改修前（左）と改修後（右）の写真。非常にスリムになり、400kg以上の軽量化が図られた。一連の制御系大改修により、望遠鏡の駆動性能が大幅に向上した観測所25周年を記念してふるさと切手が発売された

脚本家 岡田惠和氏を囲んで木曽オリオン

写真乾板と36ｃｍ角大判カラーフィルムによるカラー写真が等倍率で掲載されている観測所を舞台にしたドラマ「木曽オリオン」が1月に放映されたより広い視野へ
第１回銀河学校
銀河学校は毎年開催され、2014年で17回目を迎えている

2001
流星雨
夜天光全天カメラで捉えられたしし座流星群の大出現

現在の主戦力「KWFC」
撮影視野2.2度角（満月16個分）の広視野カメラ。
汎用ロボットによるフィルター交換を世界で初めて実現

約84台のCMOSセンサを用いて、写真乾板と同等の視野を実現する、新しい超広視野カメラ「the Tomoe Gozencamera」の開発がスタート

遠隔/自動観測システムの開発

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観測統計(2012-2017年度)
100
サポート不在時期

日効率

80

典型日効率(70%)

60

典型時間効率(50%)

40
20

時間効率

昔言われていた効率

0
4 7 102012

14 7 102013

14 7 102014

1KWFCの観測結果を元に計算

4 7 102015

14 7 102016

14 7 102017

自動判定による観測可能時間(梅雨時期をのぞき)月毎にそれほど大きな差があるわけではない
自動判定はかなり効果的
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Tomo-e Gozen (巴御前)84 (=21x4) CMOSセンサ
20 deg2 (9 deg直径)2 Hz(-200 Hz)読み出し (17 mag)
30 TB / 晩
seconds-hoursスケールの突発・変動現象
専用解析サーバ
Sako+2016, Ohsawa+2016, Morii+2017 http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/NEWS/tomoe_q0_firstlight.html

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10Hz動画東京大学・木曽観測所

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http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/~tmorokuma/research/WS/201702KOOLSTomoe/ProgramKOOLSTomoe201702.html

2017/2@京都

2017/6- サーベイ検討WGミーティング(これまでに2回)(tomoesurvey@ioa.s.u-tokyo.ac.jp)

2017/7@木曽 第8回光赤外線天文学大学間連携ワークショップ@国立天文台,
http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/RESEARCH/symp2017/index.html 2017/12/14,15

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Tomo-e Gozen突発天体全天サーベイ観測計画
10,000 deg2 - 2 hr cadence - 18 mag depth
10,000 deg2 - 1 day cadence - 19 mag depth
no filter: effectively g+r bands1 visit
3 sec exposure: [0.5 sec exposure] x 6: ~18 mag~60 deg2 (partially vignetted by ~30%)
cadence: 2 hours
survey area (per 2 hours): ~10,000 deg2 (EL>30 deg)
3-5 times visits per night~5 “early” supernovae / year
超新星, パルサー, 重力波対応天体, ニュートリノ対応天体, 彗星・小惑星, 流星, 掩蔽, 近地球天体, 宇宙デブリ, スーパーフレア, M型星フレア, 激変星, “Tomo-e Flash” , YSO, Ultra-Long GRB,
Fast Radio Burst, AGN, X-ray transient (MAXI, NICER), UV
transient (Hibari), “Rare Event Survey”, 偏光サーベイ
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木曽シュミット望遠鏡ドーム
Tomo-e Gozen カメラ

ドーム内バッファストレージ~300 TiB取得した RAW データをおよそ 6 日間保管可能~50 TiB/夜※簡易解析によって 16bit→32bit

ドーム内解析用計算機群
解析によってデータ総量をおよそ ~2 TiB/夜 まで削減する
現在は 4 種類のパイプラインを検討中

1

全測光値
@2Hz

2

長時間
積分画像

3

※中間生成データは残さない

抜粋動画
@2Hz

4

高速移動天体カメラから出力されたデータ⇊
簡易解析(バイアス・フラット処理)

トリミングや32bit化を実施
データレートはおよそ~50TiB/夜になる⇊
ドーム内のストレージに一時保管

解析処理のバッファとして使用
およそ6日前のデータまで後から参照可能⇊
解析用計算機に転送⇊
自動解析パイプラインで処理

WCSの貼り付けなどはこの段階で実施予定
必要なデータだけ抽出して~1-2TiB/夜まで圧縮
基本的に中間生成データは残さない生成されるデータについては後述

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本館

解析済

木曽観測所本館※木曽観測所 計算機室 プロ

ク 用

⇊
をに転送

そだ年分保持可能を用意

Tomo-e Goカen
各計算機へ

ク内00 T切B

解析済
タをそ 1 年 保管可能
※公開範囲 木曽観測所 部

TNOs

Stars

GWs

SNe

物理を郵送しタ ンタ に※ 頻度 月に 1 度程度を想定

外部アーカイ※ 現在 SMまKA チ

東京大学・木曽観測所(予定)

協力し 検討を進め い

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“flash” imaging + spectroscopy
KISS(KWFC)

Tomo-e All-Sky Survey

東京大学・木曽観測所©Sako 13

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MOA-cam376.30

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MOA-red18.2 ± 0.3

重力波, ニュートリノ (MAXI): KWFCサーベイ
Middle time of the observation in units of days after GW151226.
†Median value of 5 σ limiting magnitude and its range (1 σ ) during one observation run.
∗GW150914 (TM+2016), 24 deg2

als.org/ at National Astronomical Observatory of Japan on September 11, 20

2016-3-11

GW151226 (Yoshida+2017), 778 deg2

the whole area again. The seeing ranged from 0.′′ 5 to 1.′′ 5FWHM.
We also performed survey observations with MOAcam3 for a part of the skymap in the southern hemispherefrom 2016 March 8 to 11 (UT). The total area covered by
the MOA-cam3 observations was 145 deg2 . The “MOARed” filter (Sako et al. 2008), which is a special filter dedicated to micro-lens survey with a wide range of transmission
from 6200 Å to 8100 Å, was used. The exposure time per
field was 120 s. The seeing was 1.′′ 9–4.′′ 5 FWHM.
Since the sky areas observed by the three instruments
were not overlapped, the total area covered by the wide-fieldsurveys was 986.5 deg2 . The integrated detection probabilities of the observed regions for the final skymap (LALInference) were 0.07, 0.09, and 0.13 for HSC, KWFC, andMOA-cam3, respectively. We thus covered a total of ∼29%
Fig. 1. Final skymap (LALInference) for the GW150914
localizationand surveys of the J-GEM followFig. 1. Observed
area of the wide-fieldof the probability skymap of GW151226.
up observation of GW151226 overlaid on the probability skymap (darkthewide-fieldobserved
regionswith KWFC(left) andThesurveyobservations
are summarizedin Tripole5 (right). The color
blue scale). Green, red, and yellow colored regions represent the areas
tablemap
1. Theareas
theofprobability
skymapis survey
shown
in andunits
probability
perofHEALPix(GórskietHSC,al.and2005)
observed
withKWFC,
MOA-cam3, respectively. (Color online)
2
GW151226
in9figure 1. An enlarged map of thepixel ofareNshownside = 2 = 512, corresponding to about 47 arcmin . The KWFC
sky areas observed with HSC is shown in figure 2.
onobserved
the 0.91 m withtelescope,
MOA-cam3 on the 1.8 m MOAfields of view are shown in the box and the areaTripole5
II telescope, and SIRIUS (Nagayama et al. 2003) onis shown in dots. (Color online)
the 1.4 m IRSF. We performed R-band observations
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KWFC

MOA-IIHSC

IceCube neutrinos
IceCube-161210, 170321A, 171106A, 170922A, 171106A
MAXI Unknown Transients
GRB 151205C (Kikuchi+2015, Tomo-e PM), 151216A, 160102A,160104B, 160206A, MAXI J0636+146, J1501-026 (TM+2016)

Summary
105cm木曽シュミット望遠鏡(1974-)
現CCDカメラKWFC: 4 deg2 FoV
超新星・変光星・重力波・ニュートリノ
Tomo-e Gozen開発中: 84 CMOS，20 deg2 FoV
全天サーベイ計画 w/ Tomo-e Gozen
3秒積分, 2時間 cadence, 18 mag, 10,000 deg2
1日足すと19 mag
サーベイ検討WG (tomoesurvey@ioa.s.u-tokyo.ac.jp)
突発天体検出スクリプト/DB開発中
即時・高効率・系統的なフォローアップ観測を
Tomo-e Gozenスケジュール
2017/10: 試験観測 (Q0 w/ 4 chips)
2018/01: 観測開始 w/ Q1 (5 deg2)==> Q2 ==> Q3 ==> Q4 (2018年度完成)
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