（広島大の）可視偏光サーベイ計画 広島大学 宇宙科学センター 川端 弘治 MAGNUM望遠鏡（東京大） 星間偏光 ～ 天の川銀河の磁場 Heiles (2000); Whittet (2003) 全天の星の偏光観測 → 遠くの星の偏光は「星間偏光」 星間偏光の向きは、銀河磁場の向きを表す 銀河磁場は一様成分とランダム成分の合成（Heiles 1987, 1996） ランダム成分のスケール長 ～100pc (diffuse) or 数百pc (all) 2 （Jones et al. 1992） これまでの偏光測定カタログ • 単バンド – Heiles (2000) 9286星 （E(B-V), 距離含む） 過去の様々な偏光カタログのコンパイル 一様性に難 – Hirata et al. (20XX) ~104星? 固有偏光を有する可能性があるものは省く • 多バンド – Serkowski+ (1975) UBVR 180星（主に南天） – Whittet+ (1992) UBVRI-JHK 105星 単バンドでもせいぜい~104個 Cf. 全天の恒星数 5600個(V<6.5)、1.6×105個(V<7.5) 3 個数では７等星まで！ 広島大・全天（北天）偏光サーベイ計画（まだ案） 口径～2m望遠鏡を（半）専有 （～MAGNUM望遠鏡の再利用） 15等より明るい恒星の可視～3or４バンド偏光サーベイ GAIA/JASMINEの距離測定、SDSSのスペクトル型 人類の歴史遺産（レガシー）としよう • 天の川銀河の詳細な三次元磁場構造 – GAIA, JASMINE衛星による恒星の高精度距離計測との融合 – ALMAの超精細偏光マッピングとも相補的 • • • • 新種の固有偏光天体の発見 星間ダストの統計的性質 前景 星間偏光の高精度見積もり（ＣＭＢ、遠方銀河・超新星ほか） 前景 星間吸収の高精度見積もり（Rvの位置依存性、dustmap超え） 4 ： 偏光サーベイのインパクトの例 Aumont (2007); Guillet+(2011) 100pc >>1000pc ©JASMINE検討室＠NAOJ GAIA, JASMINEにより恒星の距離が 決まれば、広島偏光サーベイと付き 合わせて天の川銀河全体の磁場構 造も精密に判る、、かも • 銀河の進化の謎の解明へ • 数キロpc以上は可視では厳しい CMB（宇宙マイクロ波背景放射）の偏 光の精密測定（Planck衛星など）によ るBモード偏光の検出（原始重力波 ～インフレーションの証拠）には、前 景の星間偏光（ダスト＋シンクロトロ ン）の精度良い見積もりが必須。 5 広島大偏光サーベイ計画の概要１ • マグナム望遠鏡 主鏡D=2.02m リッチークレチエン光学系 オリジナルはベントカセグレン F/9 視野33.3分角φ （改造要） • 観測装置 – まだ構想段階 – – – – (一案) 視野23.5分角×23.5分角（33.3分角φ の内接正方形） 2k2k CCD上に結像 1.3秒角/pixel ダイクロイックミラー×３ →可視４バンド（B, V, Rc, Ic） 偏光モジュール：半波長板＋ウォラストンプリズム？ • どこに置く？ – かなた望遠鏡の隣 （早、安） – TAO（チリ）の隣（魅力的だが、時間とお金etcが..） 6 （たぶん唯一の）進行中の偏光サーベイプロジェクト • SOUTH POL（ブラジルのグループ PI: A. M. Magalhaes） 広視野0.84mロボット望遠鏡（CTIO）+ EEV 9k9kCCD 視野 2.0deg2を一度にカバー（但し、単バンド） ２０１３年に望遠鏡設置予定 偏光ユニット： 半波長板＋方解石プリズム 南天δ <-15°を⊿p～0.1%でサーベイ = 0.83arcsec/15μm Magalhaes (2012) ESO Surveys 7 広島大偏光サーベイ計画の概要２ • R=15.0等を15分間（200秒×4露出+オーバーヘッド）で⊿p=0.1%を達成 シーイング1.8秒角、スカイ18.5等/平方秒角、総合効率33%という余裕をみた見積もり 半天球のV=15等より明るい星は1500万個 • R=13.2等を1分間（10秒×4露出+オーバーヘッド）で⊿p=0.1%を達成 • 北半球全天サーベイ – 北半球（2π str ～2万平方度）15等までを4バンド⊿p<0.2%でカバー – 20000平方度/0.153平方度＝13万ショット、１晩=8時間＝15分×32ショット、13万 /32=4000晩必要、３日に１日の晴天率を仮定 → 約30年間掛かる （13.2等までなら掛かる時間は15分の1 → 約2年間） • 銀河面＋α （反復、SDSS領域etc）サーベイ – |b|<10°, l=0-220°（2200平方度）に1000平方度相当を足す – → 約4.8年掛かる • 北天＋α （銀河面～銀極の一部）サーベイ – |δ |>20°とか 深さか精度を落とせば、必要期間はいっきに減る… 8 広島大サーベイとSOUTH POLとの比較 サーベイ能力 • 広島大： 2m鏡×4バンド 0.15deg2 晴天率0.3 • SOUTH POL： 0.8m鏡×1バンド 2-3deg2 晴天率0.6? 15等星に対し⊿p=0.1%精度 広島大は800秒で達成 SOUTH POLは2400秒で達成 2mと0.8mで4倍しか違わない？？ 前ページと同じ計算でいくと、2πstrカ バーするのに掛かる総日数は、広島大 ~4000晩に対し、SOUTH POL~6000晩。 晴天率を考えると逆転されてしまう… 見積りは本当に正しいか？ 9 Magalhaes+ (2011) 世界の将来の偏光サーベイ計画 本当に実現すれば 北天と南天で相補的 ESO/Paranal Magalhaes (2012) ESO Surveys 10 広島大偏光サーベイ計画に興味ある方 ご支援のほど宜しくお願いします （サイエンス、他なんでも） 11
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