国立天文台今西昌俊

ダストをたくさん持つ銀河の赤外線分光観測の例プロポーザル準備 / 観測準備

未解決の科学問題を見つけ出し、解決するための観測手法を考える積分時間の計算

説得力のあるプロポーザルを書く達成可能なら

実際の観測の準備採択されたら

ある天体が見つかった。明るく輝いている。エネルギー源は何か ?

今回の科学問題：

赤外線分光観測観測手法 :

恒星オリオン座 ０－１等級

星内部の核融合反応で輝いている

渦巻き銀河数万光年

楕円銀河数万光年

乱れた銀河銀河は星の集団である

小さくて、明るい天体 銀河系の外にある準恒星状天体クエーサーAGN

超巨大ブラックホール

AGN

エネルギー源が直接見えていれば、区別は容易塵に隠されている場合は、区別は困難

透過力の強い赤外線での分光観測

合体銀河：塵が多い小さな中心核が、赤外線で明るいAGN?

コンパクトな星生成 ?

陽子 原子 バクテリア テレビ信号

波長が長い

ガンマ線 X 線 UV 赤外 電波可視

0.3-23 ミクロン 1 ミクロン＝1000 分の 1 ミリ

光は波である

分光：光を色（波長）ごとに分ける

長い波長

短い波長

PAH

星生成 埋もれた AGN 共存

PAH は、星生成では励起AGN の近傍では破壊される

エネルギー源を区別する方法L バンド（ 3-4um ）分光

星生成 埋もれた AGN 共存

エネルギー源を区別する方法K バンド（ 2-2.5um ）分光星は、 CO 吸収を示すAGN （に暖められたダスト）は示さない

どれくらいの波長分解能 (R) が必要か ?

R が大きいほど、感度悪くなるPAH 放射、 CO 吸収は幅広い R=100

PAH 放射 CO 吸収

どれくらいの S/N が必要か ?

15-20%の超過200%の超過

星生成 埋もれた AGN 共存

連続線に対して S/N=20 なら、 >3σ で検出可能

15-40%のへこみ

天体の明るさすばるの IRCSの感度

どれくらいの積分時間が必要か ?

L=12-13.5mag

L=13mag 、 1 時間で S/N=20 、R=100

5 分以下 : 小さい望遠鏡を使うべき20-50 時間 : 別の実現可能な科学テーマを探す

参考：30 分 -2 時間 すばるで充分実現できる！

実現可能なので、すばるにプロポーザルを出す

本テーマはこんなに面白いんだ！審査員を説得できる文章力が要求される

競争率は高い

提案手法は、自分独自の斬新な手法なんだ！行間から意欲がにじみ出る文章を！

望遠鏡の要求時間天体数　 X 　各天体の積分時間

これは正味の積分時間である

要求夜数の決定

オーバーヘッドの見積もり

標準星観測検出器読み出し時間天体導入 赤外では大きい

Airmass のプロット

採択されたら観測準備分光標準星の選定

A,F,G型の主系列星、矮星星大気による吸収が小さく、黒体放射近似が可能

波長依存性を持つ地球大気の補正波長

透過率

Airmass のプロット

天体A

天体C天体 B

日没 日の出

月の位置に注意

Airm

ass

時刻（ LST ）

実際の観測計画通りに観測が進むことは少ない一般には、様々なトラブルにより予定より遅れる

実際の観測時に、臨機応変に対応し、ベストな結果が出るように考える

経験と共に、うまくなるはず観測天体を減らす ? 積分時間を減らす ?

静止波長（ミクロン）光量

星生成的

3.3 ミクロンＰＡＨ放射

図 4a

明るさ

波長

静止波長（ミクロン）光量

埋もれたAGN的

3.4 ミクロン吸収3.05 ミクロン吸収

連続線

図 4b

明るさ

波長

3-4 um星生成

Subaru

PAH 強い

埋もれた AGN AGN/SB共存

吸収 強い 弱い PAH

Ice3.1um

Bare3.4um

Bare3.4um

PAH3.3um

PAH3.3um

Imanishi et al. 2006 ApJ 637 114-137査読論文の出版

塵に埋もれた超巨大ブラックホールが、たくさん存在することがわかった国立天文台　今西昌俊　他