ALMA Cycle 1 Proposer’s Guide and Science Capability

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うきえふくだ
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1 ALMA の進捗状況と Cycle 2 の展望永井洋 ( 国立天文台チリ観測所 ) On behalf of EA-ARC

2 Contents 1. ALMA 概要 2. 初期科学運用について 3. 科学成果の紹介 4. Cycle 2の性能について (Preliminary) (+ 時間があれば2013 年事象への展望 )

3 1. ALMA 概要

4 What s ALMA? チリのアタカマ高地に建設中の大型ミリ波サブミリ波干渉計合計 66 台のアンテナから成る日米欧とチリの協力によって推進される

5 ALMA facilities Joint ALMA Observatory (JAO) office Operation Support Facilities 2900 m Array Operation Site 5000 m

Organizations JAO ALMA Director Safety HR EPO Executives

Engineering Department of Science Operations ARCs (NA, EU,

6 Organizations JAO ALMA Director Safety HR EPO Executives (NA, EU, EA) Department of Administration Department of Engineering Department of Science Operations ARCs (NA, EU, EA) チリの合同 ALMA 観測所 (JAO) 観測装置の維持 (Dep. Engineering) と観測実行データ品質保証 (Dep. Science Operation) サービス観測をダイナミックスケジュールで実行 ALMA 地域センター (ARC) 各地域ユーザーと観測所を結ぶインターフェース ALMA のユーザー支援業務と観測運用の一部を担当

7 EA-ARC Manager: K. Tatematsu EA Project Scientist: D. Iono ARC scientist: K. Saigo, D. Espada, E. Muller, A. Kawamura, Y. Kurono, H. Nagai, E. Akiyama, (+Y. Matsuda)

8 ALMA Specifications アンテナ口径台数 12m x 50 12m x 4 + 7m x 12 精度 25 µm 0".6 pointing 視野 20 x λmm 分解能 0".01-10" 受信機 See Next 帯域幅 16 GHz/baseline (8 IF x 2GHz) 分光点数 8192 Ch 受信偏波直線受信方式 XX, XY, YX, YY 周波数分解能 3.8 khz

10 Band 毎の性能 (specification) Band 周波数 [GHz] 分解能 [ ] Compact / Extended 連続波感度 [mjy/beam] ライン感度 [K] Compact/Extended / / / / / / / / / / / / / / - 60 秒積分における感度ラインは 0.1km/s のチャンネル幅分光性能 :2GHz 帯域幅 (1 ベースバンド ) を最大 8192 点分光 110GHz で観測した場合 0.01 km/s の速度分解能に相当全バンドで Full stokes parameters の取得が可能

11 日本の担当 ACA 日本の担当 4 台の 12m アンテナ +12 台の 7m アンテナからなるアタカマコンパクトアレー (ACA) 広がった空間周波数成分のイメージングを可能とする Band 4, 8 & 10 ACA 相関器

12 単一鏡データ追加のシミュレーション Cassiopeia A のイメージングシミュレーションモデルデータ No single dish data Single dish combine 単一鏡データを加えることで広がった空間周波数成分を取得

13 近況約 44 台のアンテナが山頂に写真は 37 台

14 2. 初期科学運用について

15 初期科学運用のコンセプト現在 ALMAは建設中であるがその時点で提供可能な限られたリソースサポートの範囲でユーザーに科学観測の機会を提供する Best effort basis (risk shared observation) 年に1 回の募集 2011 年のCycle 0に始まり Cycle 1, Cycle 2 と続き full operation 開始 (2015 年を予定 ) まで続けられる

16 初期科学運用の状況 2011 年 6 月第 1 回共同利用 (Cycle 0) の提案〆切 919 件の応募採択件数 100 件 2011 年 9 月 Cycle 0 観測開始 (2012 年いっぱい継続 ) 2012 年 7 月第 1 回共同利用 (Cycle 1) の提案〆切約 1100 件の応募現在審査中 ( 約 200 件を採択予定 ) 2012 年 11 月中旬 Cycle 1 採択結果通知 2013 年 1 月 Cycle 1 開始予定

17 Summary of Cycle 0 capability : 5 sigma continuum sensitivity for 1 hr 2: 3 sigma line sensitivity for 4 hr (1 km/s) 12m アンテナ x 16 台単一フィールドイメージングモザイキングは 50 ポインティングまで総観測時間 :~ hr

18 Summary of Cycle 1 capability 5 sigma continuum sensitivity for 1 min 12m x 32, ACA (12m x 2, 7m x 9) 単一フィールドイメージングモザイキングは 150 ポインティングまで総観測時間 :~800 hr

19 投稿件数投稿件数 : Cycle 件 Cycle 件

20 Cycle 1 サイエンスカテゴリー Category 1 Cosmology 233 (2 panels) Category 2 Galaxies / Galactic Nuclei 301 (3 panels) Category 3 Star Formation, ISM 271 (3 panels) Category 4 Disks and Solar System 211 (2 Panels) Category 5 Evolved Stars and the Sun 117 (1 Panel) Evolved stars and Sun 11% Cosmology 21% Disk and Solar system 17% Star formation / ISM 25% Galaxies / Galactic Nuclei 26%

21 SgrA* に関係するプロポーザル Cycle 0( 採択済み ) PI E Country Institute TItle Ho, Paul EA Taiwan Academia Sinica Falcke, Heino EU Netherlands Radboud University Nijmegen Does the Neutral Material Survive to within 0.1 parsec of the Galactic Supermassive Black Hole? Monitoring fast variations of eventhorizon scale gas in Sgr A* with frequency switching Cycle 1( 審査中 )

22 Science Verification Data の公開 Sgr A* band-3/band-6 データを公開中サイエンスポータルからダウンロード可能誰でもアクセス可能論文に使用可データは解析済み! より深い解析をしてみたいという方は ALMA ユーザーズミーティングへ三鷹 ) その他希望があれば各大学機関で解析講習会を開くこともできるので EA-ARC にご相談ください

23 3. 科学成果の紹介

24 ALMA Publication List High-z, extragalaxies Cycle 0 Nagao et al. A&A 542, L34 z=4.76 SMG LESS J [NII] SV Wagg et al. ApJ 752, L30 z=4.7 SMG BR1202 [CII] SV Herrera et al. A&A 538, L9 Antennae CO3-2 Cycle 0 Swinbank et al. MNRAS in press LESS LABOCA sources [C II] detection Cycle 0 Karim et al., MNRAS in press, LESS B7 SV Espada et al. ApJL in press, Antennae CO3-2 Galactic SV Zapata et al. ApJ 754, L17 Ori KL SiO outflow SV Pineda et al. A&A 544, L7 IRAS16293 P-Cygni profile Cycle 0 Boley et al. ApJ 750, L21 Fomalhaut B7 continuum SV Oberg et al. ApJ TW Hya HCN SV Rosenfeld et al. ApJ 757, 129 TW Hya CO2-1,3-2 SV Hirota, Kim, Honma ApJ 757, L1, Ori KL 232G H2O maser discovery SV Niederhofer et al. A&A in press, Ori KL SiO outflow SV Galvan-Madrid et al. A&AL in press, recombination and cont in Ori BN Cycle 0 Maercker et al. Nature 490, 232, Late Type star R Scl CO3-2 Astrochemistry SV Jorgensen et al. ApJ 757, L4 IRAS16293 Glycolaldehyde

25 Fomalhaut (Boley+) Blue: optical Orange: radio フォーマルハウトの外縁部に明瞭なダスト環を発見環の近くを回る惑星の影響によってリングが維持されている

26 z=4.76 SMG (Nagao+) 124 億光年の銀河の NII を観測 (+APEX の CI データも使用 ) 元素組成が近傍銀河とほとんど変わらない宇宙初期で爆発的星形成が起こっていたことを示唆

IRAS16293 Glycolaldehyde (Jorgensen+) IRAS 16293-2422:

27 IRAS16293 Glycolaldehyde (Jorgensen+) IRAS : 若い連星系でグリコールアルデヒドを発見 RNA の材料にもなる糖類太陽系サイズの原始惑星系を持つ環境での初めての発見

28 R Scl CO3-2 (Maerckere+) 赤色巨星周辺の CO ガスの分布を観測ヘリウム核の爆発的核融合によって噴き出したガスが伴星の影響によって渦巻き構造を作っている

29 3. Cycle 2 の性能について

30 Cycle 2 概要 (Preliminary)

31 Cycle 2 概要 (Preliminary)

32 Cycle 2 概要 (Preliminary)

33 2013 年事象への展望

34 私見サブミリ波 VLBIによる撮像によって2013 年フレアが画像化できればベストだがまだ難しいだろうしばらくはSED 研究時間変動研究によるアプローチが続く ALMA はミリ波サブミリ波帯の情報を提供できる最も強力な望遠鏡

35 SED models Manmoto 温度 :Mahadevan ジェット :Falcke Thermal+nonthermal: Yuan+2003

36 ( サブ ) ミリ波帯ダスト放射が支配的 SgrA* を抜き出すには高分解能が必要 ALMA

38 NGC1275 Optical image Nagai pc 40 pc 10 kpc 50 kpc Asada Vermeulen & Taylor 1996 Pedler+ 1991

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Microsoft PowerPoint - komaba ppt 宇宙科学 II ( 電波天文学 ) 第 1 回国立天文台本間希樹今日の内容今日は初回なのでお話が中心自己紹介自分の研究紹介 VERA サブミリ波 VLBI ( 電波天文学の入門をかねて ) 1 自己紹介など氏名 : 本間希樹 ( ほんままれき ) 所属 : 国立天文台水沢 VLBI 観測所連絡先 : 181-8588 8588 三鷹市大沢 2-21-1 メール : mareki. honma