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1 光 天連シンポジウム 2018/9/10 1

2 銀河誕 時の宇宙の姿を探り 太陽系外の惑星の謎に迫るため 国ハワイ州マウナケア 頂に建設された 径 8.2m の 型光学 外線望遠鏡 ( すばる ) を いて 国内外の研究者による共同利 観測を推進する 〇特徴 世界最 級の 径 8.2m 世界最 精度で研磨された 枚ガラスの主鏡 本の優れた技術を活かし世界トップクラスの性能を達成 最先端技術を活 した新観測装置の開発で 世界をリードし続けている 超広視野観測が可能な世界唯 の 型望遠鏡として 他の追随を許さない成果 マウナケア 頂 ( 標 4200m) のすばる望遠鏡 〇推進体制 本から赴任職員 21 現地 材派遣約 70 ハワイ 学との協定に基づいた運 近隣の天 台との連携及び地元社会との協 を進め 光 天連シンポジウム 2018/9/10 2 国際的に開かれた観測所を実現

3 600 Open use night statistics Proposed Accepted Oversubscription 8.0 Number of nights Recent oversubscription rate > Oversubscription rate 0 光 天連シンポジウム 2018/9/

4 近 外ドップラー分光装置 地球型太陽系外惑星の間接的検出に挑む アストロバイオロジーセンターとの共同で 近 外ドップラー分光装置 IRD を開発 超 精度の分光観測により 質量の さな地球型の太陽系外惑星の間接検出を 指す 平成 31 年度より観測開始予定 検出された惑星は TMT で直接撮影するためのよいターゲットになる 太陽系外惑星の 気成分分析に挑む 国プリンストン 学との共同で 近 外線 コントラスト 分光装置 CHARIS を開発 平成 29 年度より科学観測を開始 かつてない コントラストで太陽系外惑星の 気を分光観測し TMT を いた 命探査の準備を進める 開発された技術は TMT の装置開発にも応 Currie 他 2018 Publications of Astro. Soc. Pacific 4 CHARIS 試験観測で撮影された HR 8799 をまわる 3 つの惑星 ( 丸 )

5 Subaru Telescope Construction of a very wide field 3D dark matter map かつてない広さと解像度のダークマターの3次元地図を構築 160平 度の範囲で 2000万個以上の銀河を撮影 銀河の形状を精密に測定し 重 によって光をゆがめるダークマターの 分布を描き出した その広さ 解像度ともに史上最 ダークマター塊の数や質量と宇宙膨張理論モデルを 較することで ダークマター ダークエネルギーの性質に迫ることができる 2.5億光年 約10億光年 奥 き 80億光年 5 宮崎 栗 他 2018 Publications of Astro. Soc. Japan

6 観測開始直後から 多数の論 を 産し続けている 世界の 8 10m 望遠鏡と 較しても 論 数は常にトップクラス 超広視野主焦点カメラ HSC の膨 なデータで 今後 幅な伸びが期待できる 総論 数 1789( 平成 29 年末時点 ) うち Nature/Science に 27 本 すばるデータを使った博 論 ( 国内 ) は 134 本 本の研究者養成に きく貢献 望遠鏡 1 台当たりの論 出版数 観測開始からの年数 査読論 出版数の推移 Subaru Gemini Keck VLT CFHT

7 光 天連シンポジウム 2018/9/10 7

8 1. Extreme adaptive optics + coronagraph è direct imaging and spectroscopy of exoplanets SCExAO + CHARIS (2016) 2. Accurate radial velocity measurement in near-ir è indirect detection of earth-line planets around M dwarfs IRD (2018) 8

9 Recommendation from Subaru Science Advisory Committee 1. Very wide-field optical imager 2. Wide-field multi-objet spectrograph 3. Wide-field near-infrared imager and MOS spectrograph including AO assisted IFU HSC (2014) PFS (2021) ULTIMATE-Subaru (2026) Extend Subaru s survey capability to near-infrared 9

10 FOV: 1.7 degree K x 4K Hamamatsu FD-CCD Pixel scale: 0.17 arcsec Wavelength range: μm 光 天連シンポジウム 2018/9/10 10

11 A fiber fed multi-object spectrograph attached to the prime focus of Subaru 2,400 fibers FOV: 1.25 deg 2 λ range: μm Spec. R: 2,300 5,000 Sensitivity Band magnitud e Blue ( µm) 22.5 Red ( µm) 22.4 NIR ( µm) 21.4 S/N = 1 hour exposure 光 天連シンポジウム 11

12 Wide field nearinfrared observation facility using ground layer adaptive optics (GLAO) system Science Operation: Wide Field Nearinfrared Instruments 4 Laser Guide Star System Deformable Secondary Mirror Wavefront Sensors 12

13 すばる望遠鏡の最新鋭の観測装置と装置開発 科研費 FIRST( 東 IPMU) 国際協 ( フ リンストン 台湾中央研究院 ) により 約 55 億円の外部資 獲得 FIRST( 東 IPMU) を基に国際協 (7 か国 18 機関 ) により 約 80 億円の外部資 獲得 科研費を基に 国際協 ( オーストラリア カナダ 台湾 6 機関 ) により 約 2 億円の外部資 を獲得して開発開始 PFS 2021 ULTIMATE 2026 地表層補償光学装置によって 地表近くの空気乱流を補正 広い視野に視野 1.3 平 度の中にある2400 個の天体を同時に HSC 2014 わたって い解像度で 外線観測を分光可能 ( ケック望遠鏡分光器が同時分光できるする 視野直径 14 分 ( ハッブル宇視野 1.7 平 度 ( ハッブル宇宙望遠鏡数の20 倍 )è 8m 級望遠鏡で他にない広視野と宙望遠鏡の40 倍 )è 可視光カメラの1500 倍 ケック望遠鏡の100 倍 ) 多天体同時分光機能 多数の銀河を性質を明らかであるHSCでは ることができない初 è 8m 級望遠鏡で他にない広視野 にし 銀河進化と宇宙の進化を調べる 期宇宙を探査する 銀河を多数発 し宇宙の構造を探る 2018/9/10 13

14 Instrumentation Plan (2018 proposed) PF HSC PFS Cs FOCAS COMICS MOIRCS ULTIMATE End End renewal Ns GLAO HDS IRCS SCExAO IRD CHARIS AO188 GLAO End End End End transition 2018/9/10 14 TBD

15 科学 標 1: ダークマター ダークエネルギーの謎に迫る 超広視野主焦点カメラ HSC 超広視野多天体分光器 PFS を いてダークマターとダークエネルギーの正体を究明し 宇宙の起源と未来を解き明かす 科学 標 2: 初代銀河形成期と銀河成 に迫る 広視野 解像 外線観測装置 ULTIMATE でビッグバン後 5 億年程度の宇宙を探査し 初代銀河が作られた時代の天体の性質を明らかにする 科学 標 3: マルチメッセンジャー天 学で物質の起源に迫る ブラックホールや中性 星の合体 ニュートリノバーストを 重 波望遠鏡やニュートリノ観測装置 他波 望遠鏡と協 して観測し 物質の起源を明らかにする ダークマター分布のシミュレーション V. Springel (MPA) et al. 初代銀河の想像図 科学 標 4: 地球型惑星の性質に迫る アストロバイオロジーセンターと密接に連携しながら IRD を いた地球型惑星の間接探査を推進し 将来の TMT を いた直接撮影 命探査に繋げる 15 中性 星合体の想像図

16 光 天連シンポジウム 2018/9/10 16

17 One idea on Subaru TMT cooperation in 2030s Subaru TMT SAC? TMT International Observatory operation Subaru TAC TMT TAC? Subaru TMT Science Center Data analysis Data archive Open use support operation NAOJ Hawaii Observatory Subaru operation Liaison with TIO Administration PIO integrated? or independent? cooperation 17

18 Strategy of Subaru Telescope Subaru operation TMT construction Subaru/TMT operation HSC Ultra wide field survey Time-domain IRD CHARIS Subaru wide field survey Exoplanet search Long term monitoring PFS ULTIMATE-Subaru Wide field spectroscopic survey IFU survey Wide field infrared survey / Time-domain Synergy of Subaru and TMT collaboration Origin of dark matter Life signs of exoplanets 18 TMT detailed study Origin of dark energy Reionization

19 光 天連シンポジウム 2018/9/10 19

20 光 天連シンポジウム 2018/9/10 20

21 Subaru Telescope Discovery of numerous distant galaxies Ono et al. 2017, Shibuya et al z=4 z=5 z=6 z=7 z= ,000 Galaxies at z=4-7 in 100 deg 2 (incl Lya emitters at z=6-7) 21

22 Ono et al. (2017) 22

23 コントラスト撮像観測で 太陽系外惑星と惑星の誕 現場に迫る 星の光を隠すコロナグラフ技術で 史上最も低温な惑星の直接撮影に成功 TMT の 標である地球型惑星の撮影に向け すばるで経験を積み着実に前進 約 500 個の原始惑星系円盤を撮影し その構造を明らかにした アルマ望遠鏡でのさらなる研究につながる 良質な基礎データを獲得した 23 すばる望遠鏡が撮影した太陽系外惑星葛原 村他 2013 The Astrophys. J. すばる望遠鏡がとらえた 惑星の誕 現場 村 2016 Proc. Japan Academy, Series B

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