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Hyper Suprime-Camで探る天の川銀河
国立天文台小宮山 裕
Photo: Y. Utsumi
天の川銀河研究会2015 2015/03/24
• すばる望遠鏡主焦点に新設された、視野直径1.5度を持つ広視野CCDカメラ
• 2014春より共同利用開始
• 主焦点に新しい大型広視野補正レンズを取り付けることにより、結像性能を損なうことなくSuprime-Camの~7倍の広さの視野を実現
• 直径50cmの焦点面を 2k4k CCD 116枚(10億ピクセル)で埋め尽くす大型冷却CCDカメラ
• 1 shot 2GByte の大量データを生成
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Hyper Suprime-Cam (HSC) on Subaru Telescope
現在、世界最高のサーベイ能力を持つカメラ
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• Hyper Suprime-Cam (HSC)– 視野
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Hyper Suprime-Cam on Subaru Telescope
http://anela.mtk.nao.ac.jp/michitaro/m31-halpha/
• すばる戦略枠観測(SSP)
– サーベイデータは遠方銀河から太陽系内天体まで幅広いサイエンスに利用可能
– 日米台160人超の研究者で広視野サーベイを共同提案5年間で300夜の割当て
– 2014春より観測開始
• 解析済みカタログ・画像データの提供– 2015初春 Early Data Release (~100deg^2)
• 日本の研究者は誰でもWelcome– 様々な研究に利用していただきたい
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Hyper Suprime-Cam (HSC) on Subaru Telescope
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Hyper Suprime-Cam on Subaru Telescope
• 暗いサテライト銀河(ultra faint dwarfs) の探査
• 淡い(遠い)恒星ストリームの探査
• ハローの構造・天の川銀河の果て
• SDSS等に比べより暗い(より遠い)天体・構造への延長
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Milky Way revealed by HSC Survey
• SSP Wide のデータ– 星のみ。Blendしてないもの。5バンドそろっているもの。星間吸収を補正する。
– WIDE(XMM): (RA, Dec)=(35, -5) (l, b)=(170, -59), 48deg^2, 29,818,944obj, 101,302stars
– WIDE(GAMA09): (RA, Dec)=(131, +1) (l, b)=(225, 25), 26deg^2, 20,737,413obj, 95,422stars
– WIDE(VVDS): (RA, Dec)=(334, 0) (l, b)=(62, -43), 17deg^2, 13,398,315obj, 57,895stars
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SSP Data Analysis
Field (RA, Dec) (l, b) Area (deg^2) # of objects # of stars
WIDE(XMM) (35, -5) (170, -59) 48 29,818,944 101,302
WIDE(GAMA09) (131, +1) (225, +25) 26 20,737,413 95,422
WIDE(VVDS) (334, 0) (62, -43) 17 13,398,315 57,895
使ったデータ:「星」のみ (i<23.5)Blendしてないもの5バンドそろっているもの星間吸収を補正する
• Color Magnitude Diagram
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SSP Data Analysis
ここに密度超過がある?
特徴:0<g-i<1 の Halo の暗いMain Sequence 2<g-i<3 の Disk の暗いM, K dwarfField によって比率が異なる
• CMD (close-up to 0<g-i<2, 19.5<i<23.5)
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SSP Data Analysis
Main Sequenceらしい星の分布W-GAMA09のみ
• Sequenceに載る星の空間分布
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SSP Data Analysis
Sequence に載る星には顕著な集中は見られず、視野全全域にわたって広がった分布をしている
• SDSS data (Grillmair 2006) – W-GAMA09フィールドは
Substructure /Stream が多数観測される複雑な領域
– SDSSのデータからはW-GAMA09フィールドには顕著なoverdensityは見られないが、Stream成分が混ざっていてもおかしくはなさそう
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SSP Data Analysis
簡単に、星の統計的な研究、稀な天体の探査などを行うことが可能となってきた。
SSPへの参加はWelcome.様々なサイエンスに利用していただきたい
• 銀河面近傍にも興味深い天体は多数– 球状星団、散開星団、星形成領域・・・
– 新しい観測分野の開拓
• 銀河面近傍は通常観測では避けられている– 時間も取りやすい(?)
• 吸収量の大きくない領域ではNIR imagingより効率が良い– 例えば、HSC i-band とMOIRCS Ks-band を比較してみる。
– HSCはMOIRCSに比べて227倍の視野→同じ面積を撮像したとき、HSCは227倍の積分時間をかけられることに相当する。
– Ks lim(1hr) = 22.8 mag (S/N=5, seeing=0”.5, aperture=1”)
– i lim(227hr) = 28.8 mag (S/N=5, seeing=0”.7, aperture=2”)
– Ai – AKs = 28.8-22.8 - (i-Ks)star 。 (i-Ks)star = 1.5 (RGB)として、Ai – AKs ~ 4.5位まで同等の深さ。
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銀河面近傍へ迫る観測の可能性
• Example: r-band, 120sec exp.
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Galactic Center imaged by HSC
星が混雑しすぎていて観測できないということは全くない
• Example: r-band, 120sec exp.
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Galactic Center imaged by HSC
Galactic Center (方向)
Keck AO image (5”x5”)
• HSCすばる戦略枠観測(SSP)– Wide (1400deg^2, r~26mag), Deep (27deg^2, r~27mag), Ultradeep (3.5deg^2, r~28mag) フィールドについてのユニークな観測データを提供
– 2015初春 Early Data Release: 解析済みカタログ・画像データ
– 日本の研究者は誰でもWelcome: 様々な研究に利用していただきたい
• 銀河面近傍へ迫る観測の可能性– 銀河面近傍にも興味深い天体は多数 新しい観測分野の開拓
– 吸収量の大きくない領域ではNIR imagingより効率よく観測可能
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まとめ