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Richard Blank (Teledyne Technologies, Inc.) "Focal plane arrays and focal plane electronics for large scientific telescopes – new developments at Teledyne" This seminar is intended to provide updates on the latest focal plane array and focal plane electronics developments at Teledyne Imaging Sensors for ground based, airborne, and space based scientific applications. The exceptionally low dark current of the HxRG (x = 1, 2, and 4) arrays allows for operation at higher temperatures which facilitates simplified instrument designs and therefore lower instrument cost. Performance data at higher operating temperatures are presented and are discussed as a function of detector bias and pixel readout rate. Performance data of 1.75 micron and 5.3 micron H2RG focal plane arrays will be presented and some of the inherent performance differences compared to 2.5 micron cutoff H2RG arrays will be explained. Status of the 4K x 4K, 15 micron infrared pixel array, the H4RG-15 will be presented and the new CHROMA focal plane array for earth observation will be introduced. SIDECAR ASIC focal plane electronics are now used in many ground bases instruments and several space missions. New ASIC modules which are currently being developed into products at Teledyne will be presented. Finally, a full-up infrared camera system with foreoptics based on the HxRG array and SIDECAR ASIC electronics will be introduced.
羽澄 昌史 氏 (KEK) 「宇宙マイクロ波背景放射偏光観測によるインフレーション宇宙の検証」 素粒子物理学における宇宙観測の重要性が近年ますます高まっている。 この時代認識と研究コミュニティの期待を背景に、高エネルギー加速器 研究機構（KEK）では、加速器実験で培った技術と経験（と根性）を生かした 実験的宇宙論研究グループを2008年に立ち上げ、宇宙マイクロ波背景放射 （Cosmic Microwave Background, CMB）偏光観測プロジェクトを推進している。 主な科学目標はインフレーション宇宙の検証である。インフレーション仮説 によれば、インフレーション宇宙で生成された原始重力波がCMB偏光マップに 「Bモード」という一種の渦パターンを刻印している。この検証なくして インフレーションの証明は完結しない。CMB偏光Bモードの検出に成功すれば、 インフレーションポテンシャルエネルギーに関する定量的知見が得られ、 さらにインフレーションの背後にある量子重力理論の実験的検証という 新しい分野が拓かれると期待されている。 本講演では、KEK CMBグループが手掛けているチリ・アタカマの地上望遠鏡 QUIETおよびPOLARBEAR、そして人工衛星計画LiteBIRDという3つのプロジェクト の現状と今後の予定について紹介する。
鈴木尚孝 (Lawrence Berkeley National Lab) 「高精度観測的宇宙論時代へ向けて」 1997年、Schramm & Turner は、"Big-Bang Nucleosynthesis enters the Precision Era", という精密宇宙論時代の到来を告げる論文を発表した。(http://arxiv.org/abs/astro-ph/9706069) 暗黒エネルギーの発見から15年、Ia型超新星のデータのみでも宇宙加速膨張は99.999%の 確度で観測から明らかになっており、昨年のノーベル物理学賞はこの加速膨張の発見に 授与された。(http://subarutelescope.org/Topics/2011/12/29/j_index.html) 現在、私たち、Supernova Cosmology Project のチームは、ハッブル宇宙望遠鏡を使い、 遠方銀河団のIa型超新星の観測により、 Omega_Lambda = 0.729 +/- 0.014 (68% CL including systematic error for LCDM) と宇宙の状態方程式パラメータ w=-1.013+0.068-0.073 (for wCDM) という精度で測定している。(Suzuki et al. 2012 ApJ, 746, 85) 精度よい観測データが増える一方で、系統誤差の方が統計誤差よりも大きくなる逆転現象が 起こりつつある。系統誤差のひとつの要因は、Ia型超新星の多様性にある。PCA（主成分解析） を使ってスペクトルを分類することにより、この系統誤差を減らし、背景にある超新星物理を 理解する試みを紹介する。 時間が許せば、現在進められている Sloan Digital Sky Survey III (BOSS) プロジェクトの 中の Quasar スペクトル解析に使われているPCAの手法も紹介したい。SNIa, CMB, BAO が今後５年の間にどれくらい暗黒エネルギーに迫れるか、現在のサーヴェイの進行を踏まえて 現実的な予想も紹介する。また、TAOが実現した場合、近赤外をつかってどんな研究ができる かも考えてみたい。
"Towards the High Precision Cosmology" In 1997, Schramm and Turner titled their paper as "Big-Bang Nucleosynthesis enters the Precision Era", and it rang the bell of the arrival of precision cosmology. After a decade of discovery of dark energy, the Type Ia Supernova data alone requires the cosmic acceleration at > 99.999% confidence level, and the Nobel Prize in Physics in 2011 was awarded to the discovery of the accelerating universe. (http://subarutelescope.org/Topics/2011/12/29/index.html) Today, Supernova Cosmology Project reports Omega_Lambda = 0.729 +/- 0.014 (68% CL including systematic error for LCDM) and the equation of state parameter w=-1.013+0.068-0.073 (for wCDM) from our Hubble Space Telescope Cluster Supernova Survey. (Suzuki et al. 2012 ApJ, 746, 85) Now, we are facing challenges to reduce the systematic error which becomes comparable or larger than the statistical error. One of the origins is the diversity of Type Ia Supernova and I will discuss how we can classify SNIa and solve the problem with the Principal Component Analysis (PCA). I will also introduce other PCA applications including Quasar analysis on the data from the ongoing Sloan Digital Sky Survey III (BOSS). And I will present the forecast of dark energy precision in the next 5 years.
和田 桂一 氏 (鹿児島大学) 「動的平衡状態としての銀河渦巻」 銀河渦巻の発生／維持のメカニズムとして有名なのが、１９６０年代に提唱された、 「密度波仮説」と呼ばれる理論である。 この理論では、渦巻き腕は、「腕」という実体ではなく、恒星系円盤中に伝わる 「密度波」と考える。 これによって、「巻き込みの困難」が避けられると考えられていた。 この仮説に基づき、60-70年代にかけて、きつく巻いた(ピッチ角小)近似や定常を 仮定した「銀河衝撃波」の理論研究が多くなされた。2次元時間発展の場合の 「銀河衝撃波」の構造は、80年代後半になって、数値シミュレーションによって はじめて示された。 その後、長い停滞期があったが、2000年代になり銀河衝撃波には、様々な不安定性や 不安定の非線形成長の結果「準安定状態」が存在することがわかってきた。 しかし、以上の研究では、恒星系とガス系の相互作用は限定的にしか扱われていなかった。 最近、われわれのグループは、恒星系円盤の高精度N体計算、および恒星系円盤と 星間ガスを含んだ場合の銀河円盤について、よりコンシステントな理論計算を行った。 それの結果、銀河の恒星系渦巻き構造は本質的に非定常であり、生成と破壊を 繰り返していることが、銀河差動回転とともに運動（つまり、「巻き込んでいる」） ことが明らかになった。 星間ガスも同様に運動しており、銀河の腕構造は銀河衝撃波「ではない」ことを 示した。これらの一連の研究により、渦巻き銀河のダイナミクスについての理解は、 密度波仮説からおよそ４０年を経て、本質的な進展をしつつある。 本講演では、銀河の渦巻きを形作るメカニズムの最新理論研究について紹介する。
Chris Packham (University of Florida) "IR Observations of AGN: Characterizing the Torus" The last decade of AGN observations has driven our understanding of the torus size, morphology, and structure to evolve from a large, homogenous ‘doughnut’ to a compact and clumpy structure intimately linked to the accretion disc. I review the evidence that has driven my collaborators and I to reach this conclusion, and present tentative new results that show that the torus may show subtle differences between AGN types. I also present early results from polarimetry that permits measurement of the magnetic field in the torus.
小林 正和 (国立天文台) 「宇宙の星形成史におけるダスト減光量補正の妥当性検証」 私の専門は「銀河形成史および宇宙再電離」であり、これまで銀河形成の準解析的モデル （通称、セミアナ）を用いた理論研究を行ってきた。本コロキウムでは、これを宇宙の星 形成史に応用した研究について報告する。 宇宙における星形成史は、現在の宇宙にある銀河がどのように形成されてきたかを知るう えで、非常に重要な情報である。様々な波長における連続光・輝線光度を用いた観測結果 は、Hopkins (2004) や Hopkins \& Beacom (2006)にまとめられており、星形成に関係 する観測量を予言する際に、理論家から広く用いられている。一方、我々のモデルを含む 多くの銀河形成の理論モデルから予言される宇宙の星形成史は、観測から得られた値に対 してファクター～3-5 ほど過小評価している。これら理論モデルが、光度関数などの観測 量は再現できている点を考慮すると、星形成史の不一致がどこから来ているのかを調べる ことは、非常に興味深い。 本発表では、近傍から高赤方偏移にかけて、多様な観測データを再現しうる銀河形成モデ ル (Kobayashi et al. 2010) を用いて、高赤方偏移で主に用いられる静止系紫外連続光 光度に着目し、この不一致の原因について調べた結果について報告する。
Robert Quimby (Kavli IPMU, U. Tokyo) "Title: Superluminous Supernovae" A new class of supernova has recently been uncovered with peak luminosities 10 to 100 times greater than typical events. The energy emitted by these superluminous supernovae in optical light alone rivals the total explosion energy available to typical core collapse supernovae (>10^51 ergs). This makes superluminous supernovae difficult to explain through standard models. Adding further complexity to this picture are the distinct observational properties of various superluminous supernovae. Some may be powered in part by interactions with a hydrogen-rich, circumstellar material but others appear to lack hydrogen altogether. Some appear to be powered by large stores of radioactive material, while others fade quickly and have stringent limits on 56-Ni production. In this talk I will discuss the current observational constrains on superluminous supernova and the prospects for revealing their origins.
Narae Hwang (NAOJ) "Extended Star Clusters and Galaxy Evolution" Extended Star Clusters (ESCs) are a family of star cluster populations characterized by their large size compared to typical globular clusters (GCs). During the last decade, we have witnessed a huge jump in the number of ESCs discovered in the local universe (e.g., NGC 6822, M31, M33, M51, etc.). This provides an ideal opportunity to explore what ESCs can tell us about the evolution of their host galaxies through observational and theoretical studies. I am going to summarize the current status of imaging and spectroscopic observational studies on ESCs and to discuss their possible usage as a tracer of galaxy evolution processes implied by several theoretical studies.
Or Graur (Tel Aviv University/American Museum of Natural History) "The Oldest Explosions: Type Ia Supernova Rates from Low- and High-Redshift Surveys" For the past decade type Ia supernovae have been instrumental in measuring the cosmological parameters and in revealing the accelerating nature of the universe's expansion. And yet, we still do not know what kind of stellar system is the progenitor of this type of supernova. In my talk I will present three supernova surveys. Two are photometric surveys for high-redshift supernovae, the first conducted with the Subaru 8.2m telescope in the Subaru Deep Field, and the second with the Hubble Space Telescope as part of the 3-year Multi-Cycle Treasury program CLASH. The third is a spectroscopic survey that searches for supernovae embedded in SDSS galaxy spectra. Using these supernovae, we measure the rates of type Ia supernovae out to redshift z=2. This type of measurement allows us to place constraints on the nature of the progenitor system.
斉藤 嘉彦 (東工大) 「すばる望遠鏡補償光学系におけるレーザーガイド星生成システムの開発」 すばる望遠鏡におけるレーザーガイド星は波長589nmの高出力レーザーを上空90kmの ナトリウム層に打ち上げて作られる人工の星であり、同望遠鏡の補償光学系ではこの 星を光源として大気の屈折率揺らぎによる結像性能への悪影響を補正する。 任意の方向にこれを作成することで、補償光学を用いて観測できる天域を格段に広げ ることができる。 すばる望遠鏡の補償光学系では2002年度からこのレーザーガイド星の開発に着手し、 2011年8月から共同利用に供出された。 レーザーガイド星生成システムは、波長589nmの和周波レーザー、レーザービーム 伝送用フォトニック結晶ファイバー、レーザー送信望遠鏡で構成されている。 講演ではこのシステムの詳細について紹介する。
下農 淳司 (IPMU) 「扇形分割主鏡のリアルタイム制御アルゴリズム開発の現状と課題」 京都大学、国立天文台、名古屋大学、株式会社ナノオプトニクス・エナジーとの連携で推進されている 国立天文台岡山天体物理観測所内に3.8m光学赤外線望遠鏡を設置するプロジェクトでは、望遠鏡の主鏡に 18枚の扇形セグメント鏡で構成する分割主鏡を採用している。これまでKeckなど六角形のセグメント鏡を 採用した分割主鏡望遠鏡は実現されているが、扇形セグメントを採用した光学赤外線望遠鏡プロジェクト は本計画がはじめてである。 扇形セグメントを採用することで、特にセグメント数が少ない望遠鏡では外周が円形に近づくなどのメ リットはあるが、逆にセグメント境界が円形となることによりセグメント間のずれを測定するセンサーの 配置にシンメトリックが生まれるというデメリットがあり、制御アルゴリズムの開発ではずれを測定する センサーの配置とともにアルゴリズムを開発する必要がある。 この講演では、扇形セグメントによる分割主鏡制御アルゴリズム開発の現状と、実際の望遠鏡制御に利 用するまでに必要と考えられるこれからの課題について紹介する。
プレゼンファイル：
20120913-IoA.pptx
吉田 直紀 (東京大学) 「初期宇宙の進化」 大規模数値シミュレーションを用いた、第一世代星形成と遠方銀河形成の 研究成果を発表します。ダークマターとダークエネルギーを主成分とする 標準宇宙モデルが確立され、宇宙初期での天体形成を現実的なコンテキス トで議論できるようになりました。はじめに、星形成やフィードバックを 取り入れた宇宙論的銀河形成シミュレーションを用い、ライマンα銀河と サブミリ銀河という二つの異なる種族を整合的を記述するモデルを提案し ます。次に、第一世代星やブラックホール形成の研究成果を発表します。 形成過程や原始星進化について詳細に議論します。 最後に、初期宇宙で形 成された大質量星が超新星爆発を起こす場合、どのような痕跡を残すかを 議論し、将来の広域サーベイで探索する方法をお話します。
松田有一 (国立天文台) / Yuichi Matsuda (NAOJ) "The Circum-galactic Medium at Galaxy Formation Epoch" I'll review the current understanding of the circum-galactic medium (CGM) at the peak epoch of galaxy formation (z=2-3). The CGM is thought to play an important role to determine the activities/properties of galaxies via gas flows into and out of galaxies. Deep Lya imaging can trace the two dimensional structures of the CGM as spatially extended Lya emitting nebula. I'll present recent results of our Lya survey of the CGM at z=3. We found that high-z galaxies in over-dense regions have more extended Lya nebulae compared to the field galaxies at the same redshift, suggesting that galaxies in over-dense regions have more gas around them at galaxy formation epoch. I'll also briefly introduce our new Herschel proto-cluster survey program to test if such gas rich environment enhance the star-formation or AGN activities of galaxies in over-dense regions at z=2-3.
家中信幸 (東京大学) "Diffuse Galactic Light" Diffuse Galactic Light (ＤＧＬ) とは、星の光が星間空間のダストによって 散乱されたものであり、可視光では淡く広がった散乱星雲として観測される。 ＤＧＬは銀河系内のダストの分布と星間放射場の強度に応じて全天に存在して いる放射であり、その強度の測定は銀河系外からの背景放射を観測するうえで 非常に重要である。また ＤＧＬのカラーを見ることで、その散乱/放射源であ るダストの性質についての情報も得ることができる。 我々は東京大学木曽観測所シュミット望遠鏡を用いて、高銀緯分子雲の中心部 から周辺領域の撮像観測を行った。本発表では、この観測から得られたＤＧＬ の強度およびカラーについて報告する。さらにこれまでの観測値、ダストモデ ルから予想されるＤＧＬの強度との比較についても報告する。
鈴木賢太 (東京大学) "Formation of Massive Cluster Galaxies in the Protocluster at z=2.48" 成熟した銀河団はz=1.5-2程度まで確認されていることから、z>2において 銀河団銀河の形成が活発になっていることが予想される。 サブミリ波銀河(SMGs)は、高赤方偏移に存在するダストに覆われた爆発的星 形成を行う銀河種族であり、その高い星形成率(~a few 100 - 1000 [Msun yr^-1]) から巨大な銀河団銀河の前身の有力な候補と考えられている。 我々はz>2の原始銀河団領域のひとつとして、z=2.48の電波銀河4C23.56の周囲の 領域に着目している。この領域では特に中心2平方分角の領域におけるHα輝線 天体の密度超過が知られている。 我々はAzTECカメラのサーベイによって4C 23.56の周囲166平方分の範囲で1.1mm サーベイを行い、37のSMGsを検出した。これらのSMGsがz=2.5にあり、典型的な ダスト温度40Kを持っているとすれば、その星形成率は 500 - 3300 [Msun yr^-1]にもなる。 発表ではSpitzer、Herscheｌ、PdBIのデータを用いて、特に中心のHAE高密度 領域に存在する1.1mm波源の正体に迫る。
Hanindyo Kuncarayakti (東京大学) "IFU spectroscopy of SN sites: constraining progenitor mass & metallicity" The progenitors of supernovae are still not well understood despite the large number of observed events. This problem can be resolved by studying the parent stellar population present at the supernova explosion site. Integral field spectroscopy of nearby core-collapse supernova sites has been obtained using UH88/SNIFS and Gemini-N/GMOS in 2010-2011. Metallicity and age of the parent stellar populations have been derived, providing strong constraints on progenitor metallicity and initial mass. It was found that supernovae type Ic might be produced by progenitors which are more massive and metal rich compared to supernova type Ib progenitors, while type II supernovae are probably produced by stars from wide range of initial mass encompassing Ib/c progenitor mass. Indication of binary channel in the production of supernova Ib/c in addition to single star scenario is also found, further strengthening the contemporary notion of the existence of both single and binary Ib/c progenitors.
小山 翔子 (東京大学) "VLBI7mmによるブレーザーMrk 501のコアふらつき探査" ジェットパワーの動力源である巨大ブラックホールの位置を特定することはジェットの 形成機構を理解する上で重要である。近年最高分解能VLBIを用いたブラックホールに 迫る研究が盛んであるが、電波コアとの位置関係には未だ統一的見解が得られていない。 我々は、電波コア-ブラックホール間距離が遠いとされるブレーザーの場合には ジェット内部の不安定性により電波コアの絶対位置がふらつくと予想し、ふらつき量の 直接測定から電波コア-ブラックホール間距離に制限を与えるという全く独立な手法を 試みた。2010年10月からVERA&VLBA 43GHzによる観測を行った。VERAの観測期間中 (静穏期)はコア位置は0.2mas以内におさまることがわかった。内部衝撃波モデルに 基づくと、コアはブラックホールから5pc以内にあることが示唆される。また、VLBA による最新のイメージング結果も報告する予定である。
塩谷 圭吾 (ISAS/JAXA) "系外惑星の精査に向けたコロナグラフの開発研究" 系外惑星の観測を志向する場合、主星が惑星のごく近傍に 存在し、惑星より圧倒的に強大なフラックスを放射している ことが障壁となる。本研究でいうコロナグラフとは、 この主星光を、波動光学的効果によって選択的かつ大幅に低減する ためのものである。 発表では、現在注力している研究から、 系外惑星・コロナグラフに関連する科学目標、 開発におけるアイデア、実証実験などについて述べる。
小田 政利 (NTTアドバンステクノロジ) "半導体微細加工技術とその応用" リソグラフィ技術とエッチング技術からなる半導体微細加工技術は LSI製造の分野で開発されてきたが、今日ではMEMSをはじめ、 光学部品や機械部品等さまざまな分野で利用されるようになってきた。 これからもさらに幅広く応用されていくものと期待されるが、一方で、 限られた分野で開発・使用されてきた技術であるために技術内容は あまり知られていない。ここではリソグラフィ技術とエッチング 技術の概要と特徴を述べそれらを用いた微細加工例を紹介する。 リソグラフィ技術では、フォトリソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、 X線リソグラフィ（LIGA用）それぞれの技術の推移と特徴、主な 開発項目等を述べる。またエッチングについてはウエットエッチング とドライエッチングの概要を述べ、ドライエッチングについては 高精度化に向けてこれまで開発されてきた主な技術を紹介する。 最後にこれらの微細加工技術を用いた応用例を紹介する。
Timothy Brandt (Princeton University) "The Diffuse Galactic Light: The Local Milky Way in Reflection" More than just a foreground, Galactic dust plays important roles in star and planet formation and in chemistry in the interstellar medium. Dust was first observed as dark bands in the Milky Way, as "clouds" blocking light from more distant stars. The wavelength dependence of extinction has long provided important clues to the composition and size distribution of dust grains. Much of this extinction is scattering, and I will present the first measured spectra of the Diffuse Galactic Light: the local Milky Way in reflection. By correlating over 90,000 SDSS spectra of the blank sky with infrared dust maps, we detect stellar spectral features and even interstellar medium emission lines in scattered light. With radiative transfer models of the local Galaxy, these scattered spectra constrain the local stellar population, interstellar medium conditions, and dust grain properties.
美濃和陽典（国立天文台ハワイ観測所） "すばる補償光学系による銀河進化研究の現状と展望" すばる望遠鏡では、2011年よりレーザーガイド星補償光学系（AO188）の観測 運用を開始した。この装置では、天空上の任意の場所にレーザーにより人工の 星を作り、その光を参照し地球大気の揺らぎをリアルタイムで補正する事で、 近赤外線波長域で0.1秒角の空間分解能を得る事ができる。この装置の登場に より、明るい自然星が周りに無い遠方銀河の領域についても、補償光学による 高解像度の観測が可能になり、高赤方偏移銀河を空間分解し、その内部構造を 詳細に研究する事が可能になった。本発表では、AO188の紹介と、それを用いた 銀河進化の研究、特に我々が行っているz~2の星形成銀河の研究につい て、 世界の8-10m級望遠鏡での補償光学を用いた同様な研究の例を交えつつ紹介する。 また、すばる望遠鏡の次世代補償光学として現在計画されている広視野補償 光学系 GLAO（Ground Layer Adaptive Optics; 地表層補償光学)についても 紹介し、将来同装置で可能になる大規模な銀河観測についての展望を述べる。
榎 基宏（東京経済大学） "AGNの反階層的進化は、階層的銀河形成論と矛盾するのか？" 近年のAGNの光度函数の観測結果によると、明るいAGNと比較すると、暗いAGNの 方が個数密度が最大になる赤方偏移が小さくなっている。暗いAGNほど小さい天 体であると考えると、この観測結果は小さい天体ほど最近形成されたということ を意味する。そのため、AGNの進化は「反階層的進化」 であるとか「down-sizing」 などと言われ、標準的な階層的銀河形成論と矛盾する観測結果であると主張さ れることもある。 そこで、我々は、階層的銀河形成論にもとづく準解析的銀河/AGN形成モデルを 用いて、AGNの反階層的進化が階層的銀河形成論の枠組み内で説明できるかど うか調べた。 その結果、モデルのAGNの個数密度は、定性的には観測結果と同様の反階層的進 化を再現することが分かった。 今回の談話会では、準解析的銀河/AGN形成モデルとはどのようなものなのかを 解説し、それを踏まえて、AGNの個数密度の反階層的進化を階層的銀河形成論で 再現できる理由を提示する。
Ariel Goobar(Stockholm University) "Cosmology with Type Ia SN after the Nobel prize: level-up or game-over?" The discovery of the accelerated expansion using Type Ia supernovae completely changed our understanding of what the Universe is made of. We now know that dark energy, the least theoretically understood energy form, is the dominant component. All attempts to find observational deviations from Einstein's cosmological constant have been fruitless -so far. Given the current constraints, future efforts to study the nature of dark energy will be limited by systematic uncertainties. Distance measurements with Type Ia SNe remain a very competitive cosmological probe, provided we can address some of the outstanding astrophysical concerns: extinction by dust and brightness evolution. I plan to discuss ongoing efforts to break the degeneracy between some of the potential sources of dimming/reddening of SNe Ia. Furthermore, I will present ideas on how to exploit gravitational lensing of supernovae by galaxy clusters to do high S/N spectroscopic studies of z~1.5 in the near-IR, an exciting path to explore a potential change in Type Ia SN properties with cosmic time.
