[論文レビュー] MITSuME—Multicolor Imaging Telescopes for Survey and
 Monstrous Explosions

Takayuki Kotani, N. Kawai+26 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2005

Gamma-ray bursts and supernovae被引用数 17

ひとこと要約

MITSuMEは、日本の2台の50-cm光学望遠鏡と、岡山天文台に設置された改造済み91-cm赤外線望遠鏡から構成されるロボット式マルチカラー画像望遠鏡ネットワークであり、警報受信後数分以内にガンマ線バースト（GRB）後の輝光を検出・迅速なマルチバンド光度測定を実行することを目的としている。このシステムは1分未塔の応答時間を達成し、高赤方偏移宇宙的遷移体の光度赤方偏移測定を可能にし、DSS画像では検出困難なほど微弱なGRB041016の後光をg′、R、Iバンドで実際に検出することに成功した。

ABSTRACT

Development of MITSuME is reported. Two 50- cm optical telescopes have been built at Akeno in Yamanashi prefecture and at Okayama Astrophysical Observatory (OAO) in Okayama prefecture. Three CCD cameras for simultaneous g'RcIc photometry are to be mounted on each focal plane, covering
 a wide FOV of about 30" × 30". The limiting magnitude at V is fainter than 18. In addition to these two optical telescopes, a 91-cm IR telescope with a 1° × 1° field of view is being built at OAO, which performs photometry in Y JHK bands. These robotic telescopes can start the observation of counterparts of a GRB within a minute from an alert. We aim to obtain photometric redshifts exceeding 10 with these telescopes. The performance and the current construction status of the telescopes are presented.

研究の動機と目的

• 1分未塔の応答時間を有するロボット望遠鏡を用いて、ガンマ線バースト（GRB）警報の即時の自動的フォローアップを可能にすること。
• g′、R、C、Iバンド（光学）およびY、J、H、Ksバンド（赤外線）における同時マルチカラー光度測定を実施し、正確な後光特徴の特定を図ること。
• 高赤方偏移宇宙的遷移体、特にz > 10のものに対しても光度赤方偏移を決定すること。
• 広視野カバレッジを有しながらも、微弱な後光検出に適した深い限界等級（V < 18）を達成すること。
• 現地メンテナンスなしで長期間にわたり自律的に観測およびデータ転送が可能な堅牢なリモート制御ロボットシステムの開発

提案手法

• AkenoおよびOAOの2台の50-cm光学望遠鏡には、三色カメラが装備されており、三つのAlta U6 CCDを用いて、分光ビームスプリッターを介して同時にg′、R、C、Iバンドの画像を撮影している。
• OAOの91-cm望遠鏡は、OAOWFCに改造中であり、HAWAHI-2 RG PACEアレイ検出器を用いて1°×1°の視野を有する広視野Y、J、H、Ksバンド光度測定を実施する。
• ロボット制御システムは、マスターパソコンがGRB警報を受信し、即座に望遠鏡を源位置に向け、数秒以内に撮影を開始する。
• 標準のジョンソン＝カウンタスフィルターよりもg′およびIcを優遇する独自のフィルターシステムを採用し、感度を向上させるとともに、スカイバックグラウンド干渉を低減している。
• データはリアルタイムで東京工業大に転送され、自動的源検出および光度測定分析が行われる。
• 性能検証には、キャリブレーション、限界等級テスト、応答時間検証（GRB警報を用いて）が含まれる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ロボット望遠鏡ネットワークは、GRB警報に対して1分未塔の応答を達成し、数分以内に微弱な後光を検出可能か？
• RQ2 g′、R、C、I、Y、J、H、Ksバンドにおけるマルチカラー光度測定は、高赤方偏移遷移体の正確な光度赤方偏移推定を可能にするか？
• RQ3 Tricolorカメラシステムのg′、R、C、Iバンドにおける限界等級と視野性能は何か？
• RQ4 本システムは、アーカイブDSS画像では検出不能な後光を効果的に検出できるか？
• RQ5 ロボットシステムは、現地メンテナンスなしで長期間にわたり自律的に動作可能か？

主な発見

• OAOの50-cm望遠鏡は、DSS画像では検出不可であったGRB041016の後光をV、R、Iバンドで成功して検出。この結果、システムの感度が裏付けられた。
• Vバンド光度測定の限界等級はV = 18.2（10分、S/N = 10）に達しており、微弱な遷移体検出に高い感度を有することが示された。
• Akeno 50-cmおよびOAO 50-cm望遠鏡は、それぞれ28′×28′および26′×26′の視野をカバーしており、位置不確かさが15′までの源に対しても適している。
• OAOWFCシステムは1°×1°の視野を有し、広視野スカイリー調査を目的としており、GRBフォローアップおよびミラ星変光星のモニタリングを支援する。
• Akeno 50-cmのロボットシステムはリモート制御による自律運用を達成し、GRB050124およびGRB050209の観測に成功した。
• Tricolorカメラシステムは、3枚のCCDを用いた同時マルチカラー撮影を可能とし、高い時間効率と光度測定の正確性を実現している。