*コンテンツはすべて英語での提供となります。

Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU)

The Prestigious 2010 Bruno Pontecorvo Prize has been awarded to Serguey Petcov, a professor from SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati at Trieste and Joint Appointments researcher at IPMU, for his fundamental contribution to the investigation of neutrino propagation in matter, mu –> e + gamma, mu –> 3e processes and Majorana properties of neutrinos.

The Bruno Pontecorvo Prize has been awarded annually since 1995 by the Joint Institute dor Nuclear Research (JINR) in Dubna, Moscow to scientists who have achieved outstanding results in the field of particle physics.

2011年3月23日
数物連携宇宙研究機構（Institute for the Physics and Mathematics of the Universe : 略称 IPMU）

IPMU併任研究者で、SISSA（イタリア国際大学院大学高等研究所）のSerguey Petcov教授が、ニュートリノが物質中をどのように透過するかという研究や、mu->e+gamma, mu->3eへの過程、ニュートリノのマジョラナ性質の功績が高く評価され、2010年ブルーノ・ポンテコルボ賞を受賞しました。

ブルーノ・ポンテコルボ賞はニュートリノ物理学に多くの先駆的業績を残したBruno Pontecorvo博士(1913-1993)を記念して1995年にロシアのJINR（ドゥブナ合同原子核研究所）によって創設されました。

Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU)

The prestigious 2010 Bruno Pontecorvo Prize has been awarded to Prof. Yoichiro Suzuki, the director of Kamioka Observatory and the deputy director of IPMU, for his outstanding contribution to the discovery of atmospheric and solar neutrino oscillations in the Super-Kamiokande experiment.

The Bruno Pontecorvo Prize has been awarded annually since 1995 by the Joint Institute for Nuclear Research(JINR) in Dubna, Moscow to scientists who have achieved outstanding results in the field of particle physics.

REFERENCES

• Super-Kamiokande homepage
• Kamioka Observatory homepage
• Institute for Cosmic Ray Research

2011年2月18日

数物連携宇宙研究機構（Institute for the Physics and Mathematics of the Universe : 略称 IPMU）

IPMU副機構長で、東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設長の鈴木洋一郎教授がスーパーカミオカンデ実験における大気ニュートリノおよび太陽ニュートリノ振動の発見に対する卓越した貢献を高く評価され、2010年ブルーノ・ポンテコルボ賞を受賞しました。

ブルーノ・ポンテコルボ賞はニュートリノ物理学に多くの先駆的業績を残したBruno Pontecorvo博士(1913-1993)を記念して1995年にロシアのJINR（ドゥブナ合同原子核研究所）によって創設されました。日本人では2003年には戸塚洋二前施設長、2006年には鈴木厚人高エネルギー加速器研究機構長が同賞を受賞しています。

参考URL

• スーパーカミオカンデ実験
• 神岡宇宙素粒子研究施設
• 東京大学宇宙線研究所

Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU)

Kashiwa, Japan – At their annual meeting, the Subaru Users community and their representative endorsed the IPMU-led proposal to build a multi-object spectrograph (PrimeFocusSpectrograph or PFS) as the next new instrument on Subaru.  On Subaru, PFS will be the most powerful spectrograph in the world capable of simultaneously studying thousands of galaxies.  The Subaru telescope is unique among the largest telescopes in the world because of its wide field of view, about a thousand times that of the Hubble Space Telescope. PFS will complement imaging survey with HyperSuprimeCam (HSC), a new digital camera with 0.9 billion pixels and heavier than 3 tons whose construction is well underway. The new proposal came from Hitoshi Murayama (IPMU, Tokyo & Berkeley) as the principal investigator aiming at deciphering mysterious dark energy that is believed to comprise 73% of the Universe today and to determine its fate. PFS would also allow for detailed studies of evolution of galaxies from their birth, the productive period of star formation, to their mature stage now. The proposal is based on a close collaboration of IPMU with ASIAA Taiwan, Caltech, Laboratory of Astrophysics Marseille, NASA Jet Propulsion Laboratory, Princeton University, the Hawaii Observatory of National Astronomical Observatory of Japan, and University of São Paolo.

CONTACTS

Science Contact

Hitoshi Murayama
Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU), Japan
e-mail: hitoshi.murayama _at_ ipmu.jp

Media Contact

Fusae Miyazoe
Press Officer, IPMU
e-mail: press _at_ ipmu.jp

Dark Energy was discovered in 1990s and completely changed our view of the Universe. It is ripping the Universe apart, accelerating its expansion. Depending on its precise nature, it may end the Universe by ripping the galaxies down to elementary particles. There are many observational projects around the world trying to determine the nature of dark energy, and hence the fate of the Universe. They are categorized as “Stage III” projects because of their superior precisions compared to previous generations of measurements. The world astrophysics community is engaged in preparing for the ultimate “Stage IV” projects, and the recent report from the US National Research Council “Astro 2010” emphasizes the critical importance of such projects.
PrimeFocusSpectrograph (PFS) on the Subaru telescope was proposed as a “Stage IV” project on dark energy to start data taking later this decade. The Subaru Users met at the National Astronomical Observatory in Mitaka, Tokyo, on January 19 and 20, and voted overwhelmingly to endorse the proposed instrument as the next-generation major facility instrument on their observatory. The Subaru telescope is exceptionally suited for this purpose because of its large aperture (8.2 m) that allows the study of faraway galaxies billions of light years away while having a very wide field of view (over a square degree, a thousand times as large as the Hubble Space Telescope) that allows a kind of “census” of galaxies to identify the trend of the Universe without being bogged down by the personality of each galaxy. It sits on the summit of Mauna Kea, Hawaii, one of the best astronomical sites in the world.
 
To measure properties of dark energy, one needs to measure the expansion history of the Universe precisely. Because light travels at a finite speed, one can measure the expansion rate of the past by looking far. Comparing the expansion rate at varying distances would reveal the expansion history. The way the Universe turned from deceleration to acceleration about some seven billion years ago will point to the precise nature of dark energy. The expansion itself is relatively easy to measure. The light emitted by a distant galaxy is stretched by the expansion of space and becomes redder, which can be measured by any decent spectrograph.
 
To measure the expansion history, we also need to know how far back in time the light was emitted from the galaxy, or equivalently, how far away it is. Measuring distances precisely on cosmological scales is very challenging. PFS will employ a special feature in the way galaxies are distributed throughout space that comes with a characteristic distance and can be used as a “standard ruler.” To use this technique called baryon acoustic oscillation (BAO), one has to study millions of galaxies, and needs a wide field of view. By building a spectrograph that can study several thousand galaxies at the same time, the group hopes to obtain a large enough sample to be able to use this technique without spending thousands of years of observation.
 
In addition to BAO, there are a number of other measurements to constrain the properties of dark energy using this instrument. Furthermore, this type of spectrograph with a large field of view and a massive multi-object capability will be unique among the largest telescopes in the world, allowing for unprecedented studies of formation and evolution of galaxies, as well as the assembly history of our own Milky Way galaxy.
 
The strength of this project comes from exploiting the data using HyperSuprimeCam (HSC), a 3-tonne digital camera with 900 million pixels, slated for the first light later this year. The combination of imaging using HSC and spectroscopy using PFS on Subaru is dubbed SuMIRe, Subaru Measurement of Images and Redshifts. The SuMIRe project is expected to repeat and exceed the tremendous success of Sloan Digital Sky Survey (SDSS) mounted on a 2.5 m telescope, but with a much deeper view of the Universe back to the era that formed early stars and supermassive blackholes.
 
The Subaru Advisory Committee (SAC), which represents the Subaru Users community, issued the following statement. “Subaru can maintain its position as one of the top telescope facilities in the world by having both a wide-field imager and a wide-field spectrograph. The PFS instrument concept was initially developed primarily for a BAO survey, but after consideration of the instrument specifications, it was realized that PFS could have much broader scientific impact, in areas such as galactic archaeology and galaxy/AGN evolution. Thus, with the conditions listed below, SAC recommends further development of the PFS project as a next-generation Subaru instrument.”
 
The PFS collaboration currently consists of researchers and engineers from Caltech, NASA/Jet Propulsion Laboratory, Princeton University, Laboratory of Astrophysics at Marseille, Royal Observatory Edinburgh and the UK coalition, University of São Paolo and the Brazilian coalition, Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) and the Taiwan coalition, the NAOJ Hawaii Observatory, and IPMU.
 
Members of the collaboration are overjoyed by this endorsement. The PI Hitoshi Murayama says “PFS would provide a unique opportunity not only to measure the dark energy properties at an unprecedented precision, but also to study events of the Universe when it was still a baby. Given the endorsement by the Subaru Users community, the collaboration will work together to build an impressive instrument to expand the frontier in our understanding of the Universe. I view this endorsement analogous to a half way between CD-0 and CD-1 approval by the US Department of Energy. I am so excited and enthusiastic about its prospect. Wouldn’t it be amazing to know whether the Universe has an end?”
 
Richard Ellis, Steele Professor of Astronomy from Caltech has been hoping for an instrument like PFS on an 8m-class telescope for many years. He is very happy to see the endorsement and says, "I welcome the decision from the Subaru Users’ meeting to support the construction of the Subaru Prime Focus Spectrograph (PFS). Realizing PFS is the dream of many of us at Caltech and in the Keck community, and we will be pleased to work with our Japanese and other colleagues to realize such an opportunity. This is great news!"
 
David Spergel, Charles A. Young Professor of Astronomy from Princeton University, has been in the HSC collaboration working with scientists in Japan and Taiwan. He adds "We are delighted and encouraged by the support PFS has in the Subaru community. This will be a unique instrument on one of the best telescopes in the world, and we very much look forward to working closely with Japanese astronomers to make it happen."
 
From the UK group, John Peacock has been mapping the Universe for some time. He points out “SuMIRe-PFS is the next step we needed to make in the grand project of mapping the Universe. The 2dFGRS and SDSS pictures taught us so many new things about the distribution of matter in the Universe today; but to understand where this structure originated, we have to look at the distribution of faint galaxies at early times. Only the light grasp of Subaru lets us do this, and it is fantastic news that Japanese astronomers are willing for their world-leading telescope to be used for this project.”
 
Laerte Sodre Jr, Professor of Astronomy at University of São Paolo, leads a group in Brazil with expertise in optical fibers, a critical element of the project. He proclaims “I and several other colleagues in Brazil are excited with the possibility that the Brazilian community can join the PFS/SuMIRe project. Personally, I am very happy to be a member of this project, and look forward to build a rich and scientifically productive collaboration between our community and IPMU and the other partners of the PFS/SuMIRe project.”
 
Paul Ho, the director of ASIAA, which has been making critical contributions to the HSC collaboration, the imaging component of the SuMIRe project. He expressed his enthusiasm as “We at the ASIAA are delighted that the Subaru users community and the science advisory committee have recommended the PFS to be the next instrument for Subaru.  We look forward to working with both IPMU and NAOJ to build this new instrument which will enormously increase the speed at which we can measure the redshifts of distant systems over wide fields.   We consider the PFS, as in the case of the HSC, to be our continuing collaborations between ASIAA and the Subaru project.”
 
The conditions put forward by SAC are
• PFS must satisfy instrument specifications agreed by the Japanese community.
• A firm management structure should be built in Japan to develop PFS, including the assignment of a Japanese project manager.
• SAC representative(s) should participate in important decision-making stages about international collaboration.
• There must be a framework for young Japanese students/researchers to get involved in the PFS instrumentation.
 
The next step for the collaboration is formulation of the management structure and securing necessary resources, and meeting the conditions put forward by the SAC. The study of the scientific merit of the PFS instrument was lead by Masahiro Takada, Associate Professor of IPMU. The outcome of the study led to this endorsement by SAC.
 
The work by PI Hitoshi Murayama is funded by the FIRST (Funding program for world Innovative R&d on Science and Technology) program from the Cabinet Office of Japan.
 
 

cf. "Subaru Users Meeting Highlights Prime Focus Spectrograph Project" (Subaru Telescope)

2011年2月7日
数物連携宇宙研究機構（Institute for the Physics and Mathematics of the Universe : 略称 IPMU）

2011年1月19日に開催されたすばる望遠鏡ユーザーズミーティングと、ユーザー代表で構成される委員会は、すばる望遠鏡のための次世代装置として広視野多目的分光装置を製作するというIPMUを中心とした提案（超広視野分光器、以下PFS）を支持することを決定いたしました。すばるに設置されるPFSは、同時に沢山の銀河を観察できる世界最強の分光装置になることが期待されます。すばる望遠鏡は世界中にある大型望遠鏡の中でも広視野の観測が可能という点で世界唯一のものです。PFSは現在建設中の９億ピクセルで3トンを越える重さを待つハイパー・シュプリーム・カム（以下HSC）という超広視野のデジタルカメラで行われる大規模撮像観測と相補って多数の天体を同時に分光観測します。この新しい提案は、現在の宇宙の73％を占める暗黒エネルギーの謎と、宇宙のこれからの運命を探る目的で、中心研究者である村山斉教授（IPMU機構長、カリフォルニアバークレー校教授）によってなされました。さらにPFSでは銀河の誕生から進化の詳細にわたる研究や、天の川銀河の中で星が誕生した頃から現在までの成長過程などの研究ができます。この提案は、IPMUと台湾天文及天文物理研究所、カリフォルニア工科大学、マルセイユ天文物理研究所、NASAジェット推進研究所、プリンストン大学、国立天文台ハワイ観測所、サンパウロ大学との緊密な共同研究に基づいています。

本件に関するお問い合わせ先

発表内容

　1990年代に発見された暗黒エネルギーは我々の宇宙の視点をすっかり変えてしまいました。暗黒エネルギーは宇宙を引き裂く力を持って、その膨張を加速させています。その正体の性質によっては、銀河を引き裂いて素粒子にしてしまい宇宙を終わらせるかもしれません。世界中のあちこちで暗黒エネルギーの正体を見極め、宇宙の運命を見極めようという計画が多数持ち上がっています。前世代の観測に比べて高精度を要求されるため、これらの計画は関係者は「第3ステージ」計画と呼んでいます。さらに世界の天体物理学関係者は「第4ステージ」計画の準備も始めています。最近発表された「アストロ2010」と呼ばれる米国科学アカデミーの報告書ではこのような計画の重要性を強調しています。

　すばる望遠鏡の超広視野分光器（PFS）は「第4ステージ」計画の中で最初のものとして提案されたもので、2010年代の後半に暗黒エネルギーの観測を始める予定です。1月19日に東京三鷹の国立天文台に集まったすばるユーザーたちは、国立天文台が世界に誇るすばる望遠鏡の次世代の主要装置として、この提案を圧倒的多数で支持しました。すばる望遠鏡は巨大鏡（口径8.2メートル）で微弱な光を集めて数十億光年かなたの遠方銀河をキャッチできるだけでなく、極めて広い視野（1度四方以上、ハッブル望遠鏡の数千倍以上）で観測できます。そのため個々の銀河の個性に邪魔されることなく宇宙全体の傾向を知ることができるので、暗黒エネルギーの研究には特に適しています。すばる望遠鏡は世界的に天文観測に最適な場所の一つであるハワイ島のマウナケア山頂に設置されています。

　暗黒エネルギーの性質を調べるには、宇宙膨張の歴史を正確に測定する必要があります。光は有限の速さで伝わるので、遠方を見ることによって過去の膨張の速さを測定できます。異なった距離での膨張の速さを比較することによって膨張の歴史がわかるのです。およそ70億年前にどのように宇宙膨張が減速から加速に変わったかが、暗黒エネルギーの正体の解明に結びつくのではないかと考えられています。膨張それ自体の測定は比較的偏移偏移を起こし、通常の分光器で測定することができます。
一方、膨張の歴史を測定するためには、銀河から放たれた光がどのぐらい過去のものなのか、またはどのくらいの距離から来たのかを知る必要があります。しかし宇宙論的規模で距離を正確に測定することは大変困難なことです。PFSはいくつかの銀河が一定の決まった距離を保って空間に分布している「模様」があり、それが「標準定規」として使えるという性質を使います。これはバリオン音波振動（BAO）と呼ばれていますが、このためには沢山の銀河を観測する必要があり、超広視野が必要です。同時に多くの銀河を観測できる分光器を制作することによって、観測に何千年も費やすことなく、この方法で十分なデータサンプルを集めることができるのです。

　バリオン音波振動に加えて、この装置では他のいくつかの別の手法で暗黒エネルギーの正体をおさえることも可能になります。さらに、このような超広視野と多天体同時観測機能を備えた分光器は世界中の大型望遠鏡の中でも類がなく、宇宙の形成や進化、あるいは天の川銀河の歴史に関して、これまで不可能だった研究をも可能にすると期待されます。

　この計画の強みは今年中に完成する予定の重さ3トン、9億ピクセルのHSCで得られるデータを活用できることです。すばる望遠鏡のHSCによるイメージングとPFSによる分光の組み合わせにはSuMIRe計画（Subaru Measurement of Images and Redshifts、日本語で“スミレ”）という愛称が付けられています。SuMIRe計画は2.5メートル望遠鏡に設置されたスローン・デジタル・スカイ・サーベイ（SDSS）計画の大成功を踏襲し、初期の星や巨大ブラックホールが誕生した時期へと宇宙の視野を深めることができます。

　すばるユーザーコミュニティーを代表する委員会（すばる小委員会）は次のような提言を発表しました。「次世代装置として広視野撮像・分光装置を併せもつことは、すばるが今後も世界の第一線で成果を出し続けるための強力な武器になると思われる。またPFSは当初BAO探査のために計画されたが、その後の検討を経て銀河考古学、銀河進化研究など、サイエンスの幅が拡がりつつある。このためSACはすばるの次世代装置としてPFS計画を推進することを以下の条件付きで推奨する」

　PFS共同研究グループは現在のところカリフォルニア工科大学、NASAジェット推進研究所、プリンストン大学、マルセイユ天文物理研究所、エジンバラ王立天文台と英国グループ、サンパウロ大学とブラジルグループ、中央科学院天文及天文物理研究所と台湾グループ、国立天文台ハワイ観測所およびIPMUの研究者と技術者から構成されています。

　共同研究グループのメンバーはこの決定にとても喜んでいます。提案者の村山斉は「PFSは暗黒エネルギーの性質をこれまでに例のない精度で測定するだけでなく、まだ赤ん坊だった頃の宇宙で起きた現象を調べる機会を与えてくれます。すばるユーザーコミュニティーの支持をいただいたので、立派な装置を作って宇宙の解明の最先端を広げていきます。私自身この計画のもっている可能性にとてもわくわくしています。宇宙に終わりがあるかどうか知ることができたらすばらしいですよね」と言っています。

　カリフォルニア工科大学スティール天文学教授のリチャード・エリス氏は長い間8メートルクラスの望遠鏡にPFSのような装置を取り付けたいと夢見てきました。彼は今回の支持を大変よろこんで次のように言いました。「PFSの製作を支持するすばるユーザーコミュニティーの決定はとてもありがたいです。PFS計画の実現は我々カリフォルニア工科大学のケック観測所の仲間の多くにとって夢でした。我々はこの計画実現に向けて日本や他の国の仲間と一緒に仕事を出来ることを喜んでいます。とてもいいニュースです」

　プリンストン大学のチャールズ・ヤング天文学教授のデービッド・スパーゲル氏はHSC共同研究で日本や台湾の科学者と一緒に研究に取り組んできました。「すばるコミュニティーからのPFS支持は大変うれしく、また勇気付けられました。これは世界最高の望遠鏡の一つに取り付けられる世界唯一の装置です。この装置を実現させるため日本の天文学者と一緒に仕事をすることを楽しみにしています」

　英国グループでエジンバラ大学天文研究所長のジョン・ピーコック氏は宇宙の地図作りをしてきました。「SuMIRe-PFSは宇宙地図作りという壮大な計画で我々が必要としている次のステップです。これまでの2-4m級望遠鏡による2dFGRS計画やSDSS計画からの撮像は現在の宇宙の物質分布に関して我々に多くの新しい知識を与えてくれました。しかし、その構造がどこから発生したのかを知るためには、さらに初期のかすかな光をとらえて銀河分布を観測しなければなりません。それはすばるが捕まえる光だけが可能にすると思っています。日本の天文学者が世界をリードするこの望遠鏡を、この計画で使えるようになることはすばらしいニュースです」

　サンパウロ大学天文学教授のラエルテ・ソドウレ氏はブラジルグループを率いて、この計画に重要な光ファイバーの専門家です。氏は次のようにコメントしました「私たちブラジルの数名の仲間はSuMIRe-PFS計画にブラジルの研究コミュニティーが参加できる可能性を喜んでいます。私自身はこのグループの一員であることをうれしく思うと同時に、IPMUをはじめこの計画の他のメンバーと実りのある立派な科学的成果を出せるチームを作っていきたいと思っています」

　HSCで大切な役割を担ってきた台湾の天文及天文物理研究所所長のポール・ホー氏は次のように語り、興奮しています。「我々はすばるユーザーコミュニティーと委員会がPFSをすばる望遠鏡の次世代装置として支持したことをうれしく思います。我々はIPMUや国立天文台と協力して遠方の天体の赤方偏移を広い視野にわたって観測するため、より速く観測できるこの新しい装置の建設に取り組むことを楽しみにしています。我々としては、HSCと同様にPFSを天文及天文物理研究所とすばる望遠鏡との共同研究の継続と位置づけています」

　なお、委員会から付帯された条件は以下の通りです。

1. 装置はコミュニティーが納得する仕様を実現すること
2. 計画推進強化のために、日本人マネジャーを中心とした国内体制を確立すること
3. SACの代表が今後の国際協力交渉の重要な局面に参加すること
4. 人材育成の観点から若い人を装置開発に参加させる枠組みを作ること

　研究チームの次のステップは運営体制の強化と必要な資源を確保、また、委員会から課された条件を満たすことです。PFS装置の科学的な価値の検証はIPMUの高田昌広准教授が中心になって行われてきました。それが今回の委員会の支持につながったのです。

　提案者である村山斉の研究は、内閣府の最先端研究開発支援プログラム（FIRST）の資金でおこなわれています。

関連サイト

• 国立天文台すばる望遠鏡
• SuMIRe計画

The 2010 Young Scientist award in theoretical particle physics was awarded to Kin-ya Oda, the assistant professor of Osaka University, and Seong Chan Park, a researcher of IPMU.

Title of the Prize: "Rotating black holes at future colliders: Greybody factors for brane fields"

Physical Review D67 (2003) 064025 Erratum Physical Review D69 (2004) 049901

Daisuke Ida, Kin-ya Oda, Seong Chan Park

Statement of the selection committee:

Particle physics models containing extra dimensions have been actively studied as a candidate for solving the gauge-hierarchy problem of the standard model. In particular, those approaches drew attention after being pointed out that black holes might be produced in the collider experiment if the fundamental physical scale lies in TeV scale. In the earlier approaches, however, only very simple assumption about black holes had been adopted. This paper, for the first time, specifically obtained the spectrum of Hawking radiation by analysing field equations in 4 dimensional brane, and discussed a role of angular momentum in the production of black holes. In particular, their findings, that the produced black holes generally have a large angular momentum and a resulting Hawking radiation has a large anisotropy, greatly modified the previous naive approaches and gave a large impact to these approaches. Unfortunately, one of the co-authors, Daisuke Ida, does not qualify for this award. However, the selection committee equally praises his contribution for this work.

2011年2月7日
数物連携宇宙研究機構（Institute for the Physics and Mathematics of the Universe : 略称 IPMU）

大阪大学の尾田欣也助教とIPMUのSeong Chan Park研究員が2010年度（第5回）素粒子メダル奨励賞を受賞いたしました。

受賞業績の題目: "Rotating black holes at future colliders: Greybody factors for brane fields"

Physical Review D67 (2003) 064025 Erratum Physical Review D69 (2004) 049901

Daisuke Ida, Kin-ya Oda, Seong Chan Park

授賞理由:

素粒子標準模型に内包する問題であるゲージ階層性の問題の有力な解として余剰次元を持つ模型が提唱され、盛んに研究されてきた。とりわけ、物理の基本スケールがテラスケールにある場合には衝突型加速器実験でブラックホールの生成が起こりうることが指摘され注目を集めた。しかしながら初期の研究においては、極めて単純な仮定に基づいたブラックホールの生成が議論されていた。
本論文において尾田氏・Seong Chan Park氏らは、4次元ブレーン上での場の方程式を解析することによりホーキング幅射のスペクトルを世界に先駆けて具体的に求め、さらにブラックホールの生成・蒸発における角運動量の役割を議論した。特に、生成されたブラックホールは一般に大きな角運動量を持つこと、その場合のホーキング幅射は大きな異方性を持つことを発見したことは、先行研究による単純な描像に大きな変更をもたらし、その後のこの分野の研究に大きな影響を与えた。

本論文の共著者である井田大輔氏は素粒子論グループの会員でないため授賞対象にならないが、選考委員会は井田氏の貢献を受賞者と同様に高く評価することを付記する。

Today, the Sloan Digital Sky Survey-III (SDSS-III) is releasing the largest digital color image of the sky ever made, and its free to all.
The image has been put together over the last decade from millions of 2.8-megapixel images, thus creating a color image of more than a trillion pixels. This terapixel image is so big and detailed that one would need 500,000 high-definition TVs to view it at its full resolution. "This image provides opportunities for many new scientific discoveries in the years to come," exclaims Bob Nichol, a professor at the University of Portsmouth and Scientific Spokesperson for the SDSS-III collaboration.



The new image is at the heart of new data being released by the SDSS-III collaboration at 217th American Astronomical Society meeting in Seattle. This new SDSS-III data release, along with the previous data releases that it builds upon, gives astronomers the most comprehensive view of the night sky ever made. SDSS data have already been used to discover nearly half a billion astronomical objects, including asteroids, stars, galaxies anddistant quasars. The latest, most precise positions, colors and shapes for all these objects are also being released today.

"This is one of the biggest bounties in the history of science," says Professor Mike Blanton from New York University, who is leading the data archive work in SDSS-III. Blanton and many other scientists have been working for months preparing the release of all this data. This data will be a legacy for the ages, explains Blanton, as previous ambitious sky surveys like the Palomar Sky Survey of the 1950s are still being used today. We expect the SDSS data to have that sort of shelf life." .



The image was started in 1998 using what was then the worlds largest digital camera a 138-megapixel imaging detector on the back of a dedicated 2.5-meter telescope at the Apache Point Observatory in New Mexico, USA. Over the last decade, the Sloan Digital Sky Survey has scanned a third of the whole sky. Now, this imaging camera is being retired, and will be part of the permanent collection at the Smithsonian in recognition of its contributions to Astronomy.



"It’s been wonderful to see the science results that have come from this camera," says Connie Rockosi, an astronomer from the University of California Santa Cruz, who started working on the camera in the 1990s as an undergraduate student with Jim Gunn, Professor of Astronomy at Princeton University and SDSS-I/II Project Scientist. Rockosi’s entire career so far has paralleled the history of the SDSS camera. "It’s a bittersweet feeling to see this camera retired, because I’ve been working with it for nearly 20 years," she says.



But what next? This enormous image has formed the basis for new surveys of the Universe using the SDSS telescope. These surveys rely on spectra, an astronomical technique that uses instruments to spread the light from a star or galaxy into its component wavelengths. Spectra can be used to find the distances to distant galaxies, and the properties (such as temperature and chemical composition) of different types of stars and galaxies.


"We have upgraded the existing SDSS instruments, and we are using them to measure distances to over a million galaxies detected in this image," explains David Schlegel, an astronomer from Lawrence Berkeley National Laboratory, and the Principal Investigator of the new SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Schlegel explains that measuring distances to galaxies is more time-consuming than simply taking their
pictures, but in return, it provides a detailed three-dimensional map of the galaxies’ distribution in space.



BOSS started taking data in 2009 and will continue until 2014, explains Schlegel. Once finished, BOSS will be the largest 3-D map of galaxies ever made, extending the original SDSS galaxy survey to a much larger volume of the Universe. The goal of BOSS is to precisely measure how so-called "Dark Energy" has changed over the recent history of the Universe. These measurements will help astronomers understand the nature of this mysterious substance. "Dark energy is the biggest conundrum facing science today," says Schlegel, "and the SDSS continues to lead the way in trying to figure out what the heck it is!"



In addition to BOSS, the SDSS-III collaboration has been studying the properties and motions of hundreds of thousands of stars in the outer parts of our Milky Way Galaxy. The survey, known as the Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration or SEGUE started several years ago but has now been completed as part of the first year of SDSS-III.



In conjunction with the image being released today, astronomers from SEGUE are also releasing the largest map of the outer Galaxy ever released. "This map has been used to study the distribution of stars in our Galaxy," says Rockosi, the Principal Investigator of SEGUE. "We have found many streams of stars that originally belonged to other galaxies that were torn apart by the gravity of our Milky Way. We’ve long thought that galaxies evolve by merging with others; the SEGUE observations confirm this basic picture."



SDSS-III is also undertaking two other surveys of our Galaxy through 2014. The first, called MARVELS, will use a new instrument to repeatedly measure spectra for approximately 8500 nearby stars like our own Sun, looking for the tell-tale wobbles caused by large Jupiter-like planets orbiting them.
MARVELS is predicted to discover around a hundred new giant planets, as well as potentially finding a similar number of "brown dwarfs" that are
intermediate between the most massive planets and the smallest stars.



The second survey is the APO Galactic Evolution Experiment (APOGEE), which is using one of the largest infrared spectrographs ever built to undertake the first systematic study of stars in all parts of our Galaxy; even stars on the other side of our Galaxy beyond the central bulge. Such stars are traditionally difficult to study as their visible light is obscured by large amounts of dust in the disk of our Galaxy. However, by working at longer, infrared wavelengths, APOGEE can study them in great detail, thus revealing their properties and motions to explore how the different components of our Galaxy were put together.



"The SDSS-III is an amazingly diverse project built on the legacy of the original SDSS and SDSS-II surveys," summarizes Nichol. "This image is the culmination of decades of work by hundreds of people, and has already produced many incredible discoveries. Astronomy has a rich tradition of making all such data freely available to the public, and we hope everyone will enjoy it as much as we have."




The team from the University of Tokyo has been a part of the SDSS Collaboration from the very beginning. It continues to play a major role in the collaboration, now lead by Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU). It made this data release possible by contributing the CCDs to the camera for an example. The primary interest of the team is the dark energy.

Naoki Yasuda, a professor of IPMU, commented "SDSS is a survey program to create 3-dimensional map of nearby Universe and study the structure and evolution of the Universe. This data release will open all imaging data taken over last decade to the public. We will continue spectroscopic observation to determine distances to invididual galaxies next four years. The data obtained by SDSS are expected to be an important dataset for the study of astronomy."

Masataka Fukugita, a Principal Investigator of IPMU, commented "A Japanese team has been engaged in the design study, the instrumentation and the verification work from the beginning of the SDSS project. It is our great satisfaction that SDSSⅠ and Ⅱhave achieved significant contributions to establishing cosmology as we understood today and to understanding the current state of the universe. I wish the tradition succeeded in SDSS-Ⅲ by young scientists of the IPMU, pursuing their own science objectives."

Masahiro Takada, an associate professor of IPMU, said "The SDSS-III can even improve our understanding of the Universe, especially the nature of dark energy. Furthermore, by combining the SDSS-III data with the Subaru Hyper SuprimeCam survey we can explore the nature of another dark component, dark matter, which is surrounding around every galaxies, via gravitational lensing."

Hitoshi Murayama, the director of IPMU, remarked "IPMU was established to study the fundamental mysteries of the Universe, and we believe a major survey of distant galaxies combining imaging and spectroscopy is the way forward. We joined SDSS-III to get started with this science, and will conduct even deeper surveys on Subaru telescope from 2012. The first step is imaging using HyperSuprimeCam being constructed, and the next step spectroscopy with PrimeFocusSpectrograph being conceived. The experience from the tremendous success of SDSS-III would be the basis of our future surveys."

ILLUSTRATIONS


Caption:
This illustration shows the wealth of information on scales both small and large available in the SDSS-III’s new image. The picture in the top left shows the SDSS-III view of a small part of the sky, centered on the galaxy Messier 33 (M33). The middle top picture is a further zoom-in on M33, showing the spiral arms of this Galaxy, including the blue knots of intense star formation known as "HII regions." The top right-hand picture is a further zoom into M33 showing the object NGC604, which is one of the largest HII regions in that galaxy.



The figure at the bottom is a map of the whole sky derived from the SDSS-III image, divided into the northern and southern hemispheres of our galaxy. Visible in the map are the clusters and walls of galaxies that are the largest structures in the entire universe.



Larger images of the maps in the northern and southern galactic hemispheres are available at:



http://tinyurl.com/27tntqb


http://tinyurl.com/25z4h3e



All image credits:
M. Blanton and the SDSS-III




ACKNOWLEDGMENTS



The SDSS-III collaboration announces today at the 217th American Astronomical Society (AAS) meeting the publication of Data Release Eight (DR8), which can be found at www.sdss3.org/dr8.
All data published as part of DR8 is freely available to other astronomers, scientists and the public. Technical journal papers describing DR8 and the SDSS-III project were also released today on the arXiv e-Print archive.



The SDSS-III Collaboration includes many institutions from around the globe.
Funding for SDSS-III has been provided by the Alfred P. Sloan Foundation, the Participating Institutions, the National Science Foundation, and the U.S. Department of Energy.
The SDSS-III is managed by the Astrophysical Research Consortium for the Participating Institutions of the SDSS-III Collaboration including the University of Arizona, the Brazilian Participation Group, Brookhaven National Laboratory, University of Cambridge, University of Florida, the French Participation Group, the German Participation Group, the Instituto de Astrofisica de Canarias, the Michigan State/Notre Dame/JINA Participation Group, Johns Hopkins University, Lawrence Berkeley National Laboratory, Max Planck Institute for Astrophysics, New Mexico State University, New York University, the Ohio State University, the Penn State University, University of Portsmouth, Princeton University, the Spanish Participation Group, University of Tokyo, the University of Utah, Vanderbilt University, University of Virginia, University of Washington, and Yale University.

CONTACTS

2011年1月12日

数物連携宇宙研究機構（Institute for the Physics and Mathematics of the Universe：略称 IPMU）

東京大学を含むスローン・デジタル・スカイ・サーベイⅢ（SDSS-Ⅲ）研究グループは本日シアトル市で開催中の第217回米国天文学会会合でこれまでで最大のデジタル宇宙カラーイメージを公開し、すべての人に無料で提供します。
過去10年を費やして膨大な数の2.8メガピクセルイメージから構築されたこの画像は、1兆個以上のピクセルからなるカラ―イメージです。このテラピクセル・イメージはあまりにも巨大かつ詳細にわたるので、全体を最大解像度で見ようとすると50万個のハイビジョンテレビを並べなければなりません。
「このイメージは今後長年にわたって多くの新発見の機会を提供するでしょう」とSDSS-Ⅲスポークスマンで英国ポーツマス大学教授のボブ・ニコル氏は興奮ぎみに説明しています。
この新しいイメージはシアトル市で開催中の第217回米国天文学会会合でSDSS-Ⅲが公開する新データの要となるものです。今回公開される新SDSS-Ⅲデータは、以前公開され、今回のデータ構築の基礎になったデータとともに、これまでで最も包括的な宇宙のイメージを天文学者に提供します。SDSSデータはすでに小惑星や星や銀河あるいは遠方クェーサーなど5億個にのぼる天体物体の発見に使われてきました。これらの天体すべてについて最新の正確な位置や色や形状のカタログも本日公開されます。
「これは科学史上最大の贈り物のひとつです」、と語るのはSDSS-Ⅲデータのアーカイブ作業を主導するニューヨーク大学のマイク・ブラントン教授です。ブラントン氏をはじめ多くの研究者が今回の公開のために数ヶ月にわたって準備をしてきました。1950年代のパロマー・スカイ・サーベイのような昔の野心的なスカイ・サーベイが今でも基礎的データとして用いられるように、今回のデータも長年にわたる遺産になるとブラントン氏は説明します。「SDSSデータも同じように長い間用いられるのです」。

このイメージ作成は1998年、米国ニューメキシコ州のアパッチ・ポイント観測所に建設されたこのプロジェクト専用の2.5メートル望遠鏡に設置した138メガピクセルのイメージ撮影装置である、当時世界最大のデジタルカメラを使って始まりました。過去10年にわたってスローン・デジタル・スカイ・サーベイは全天の3分の1をスキャンしました。現在、このカメラは引退し、天文学への貢献をたたえるためスミスソニアン博物館に永久保存される予定です。

「このカメラで作成されたイメージから得られたこれまでの学術成果はすばらしいと思います」カリフォルニア大学サンタクルズ校の天文学者コニー・ロコシ氏のコメントです。彼女は1990年代まだプリンストン大学の学部学生の頃にSDSS-Ⅰ/Ⅱのプロジェクト科学者でもあったジム・ガン教授のもとでこのカメラを製作、研究を始めました。これまでのロコシ氏のすべてのキャリアはSDSSカメラの歴史とともに歩んできました。「ほぼ20年間このカメラを使って研究をしてきたので、その引退にはほろ苦い感じがします」ともコメントしています。

これまでの膨大なイメージはSDSS望遠鏡を使った新たな宇宙サーベイの土台を築きました。新しいサーベイでは、星や銀河の光を波長ごとに分ける天文学的技術である分光に重点をおきます。分光は遠方の銀河の距離の測定や、異なった種類の星や銀河の温度や化学組成などといった性質を決めるのに使われます。

「我々はすでに持っているSDSS装置を改良して、このイメージの中で観測された100万個を越える銀河の距離の測定に使っています」と説明するのはローレンス・バークレー国立研究所の天文学者で新しいSDSS-Ⅲバリオン音響振動・分光サーベイ（BOSS）プロジェクトの主任研究者であるデービッド・シュレーゲル氏です。彼によると、距離の測定は写真撮影だけの場合に比べて多くの時間を要しますが、見返りとして銀河の宇宙空間での3次元マップが得られます。

シュレーゲル氏の説明によると、BOSSは2009年から2014年まで続きます。終了すると最初のSDSS銀河サーベイよりはるかに広い宇宙を覆う、これまでで最大の銀河3Ｄマップになるでしょう。BOSSの目標はダークエネルギーと呼ばれるものが最近の宇宙の歴史でどのように変化してきたかを正確に測定することです。このような測定は天文学者にとってこの謎の物質の正体を解明する手助けになると考えられます。「ダークエネルギーは科学が現在直面する最大の難問です。そしてSDSSはその正体解明の先頭に立ち続けるのです」とシュレーゲル氏は言います。

SDSS-Ⅲ研究チームはBOSSの他に我々の住む天の川銀河の外縁部に存在する無数の星の化学的組成と運動を調べています。「銀河系の解明と探索のためのスローン計画の拡張（SEGUE）」と呼ばれるこのサーベイは数年前に始まり、SDSS-Ⅲの初年度の研究として完了しました。

本日公開されるイメージと同時に、SEGUEに関わる天文学者はこれまでで最大の天の川銀河の外縁部のマップも公開します。「このマップは我々の銀河の星の分布の研究に使われてきました」とSEGUEの主任研究者ロコシがコメントしています。「もともと他の銀河に属していたのに、天の川銀河の重力によって引き離された、多くの星の集まりの流れを我々は見つけました。我々は長い間、銀河はお互いに合体しあって進化していくと考えてきましたが、SEGUEの観測はこの根本的描像を立証しています」。

SDSS-Ⅲは我々の銀河についてさらにふたつのサーベイを2014年まで行います。一つ目はMARVELSと呼ばれ、新しい装置を使って我々の太陽のようなおよそ8500個の近隣の星を繰り返し分光観測して、その周りを周回する大きな木星のような惑星が引き起こす軌道のよろめきを探します。新しい巨大惑星およそ100個と、さらに同数程度の「褐色矮星」（最も重い惑星と最も小さな星の中間に属する物体）がMARVELSから発見されると予想されています。

二つ目のサーベイは「APO銀河系進化実験（APOGEE）」で、これまでに作られたうちで最大級の近赤外線分光装置を使って我々の銀河のすべての領域の星に関する初めての系統的な観測で、銀河中心部の膨らみを突き抜けて反対側の星を観測することもできます。これらの星からの可視光は銀河の円盤にある多量のダストによって遮られるため、これまで観測は困難でした。しかし、波長の長い近赤外線を使うことで、APOGEEではこれらの星の詳細にわたる観測が可能になり、これら星の性質と運動を解明し我々の銀河の異なる部分がどのように合体してきたかを解明できます。

「SDSS-Ⅲは最初のSDSSとSDSS-Ⅱのサーベイの遺産をもとにして構築された実に多様なプロジェクトです」とニコル氏は総括しています。「このイメージは数十年にわたる多くの人たちの活動の賜物です。多くの驚嘆に値する発見がなされました。天文学にはすべてのデータを一般に無料で提供するというすばらしい伝統があります。皆さんが我々と同じようにそれを享受することを期待します」

SDSS-Ⅲに携わるIPMUの研究者は以下のようにコメントしています。

安田直樹教授「SDSSは近傍宇宙の３次元地図を作成し、そのデータを元に宇宙の構造や進化を調べるサーベイプログラムです。今回のデータリリースで過去10年間の観測によって得られた画像データすべてが公開されます。今後4年かけて個々の銀河の距離を決定するための分光観測が引き続き行われます。SDSSによって得られるデータは今後の天文学の研究に重要なデータになると期待されています。」

福来正孝IPMU主任研究員「日本のチームは1990年代初頭SDSS計画の当初より設備のデザイン・建設に携わってきました。その結果としてSDSS-Ⅰ/Ⅱが現在の宇宙論の確立と宇宙の現在の理解に大きく寄与できたことには満足しています。これを引き継ぐSDSS-ⅢではIPMUの若い人達の創意で有意義なサイエンスが引き出されることを期待しています。」

高田昌広IPMU准教授「SDSS-Ⅲは宇宙、特にダークエネルギーの性質、に関する我々の理解を進展させることができます。さらに、このSDSS-III期データとすばる望遠鏡のHyper SuprimeCamサーベイを組み合せ、重力レンズ効果を用いることで、すべての銀河に付随していると考えられているもう一つの暗黒成分「暗黒物質」の性質を探ることが可能になります。」

また、IPMUの村山斉機構長は次のようにコメントしています。「IPMUは宇宙の根源的な謎を解明するために設立されました。我々は遠方銀河のイメージングと分光を組み合わせる大規模なサーベイが進むべき道だと考え、SDSS-Ⅲに参加しました。2012年からはすばる望遠鏡を使ったさらに遠方宇宙のサーベイを始める予定です。その第一歩として現在建設中のハイパー・スプライム・カムを使ったイメージングを行い、次いでプライム・フォーカス・スペクトログラフによる分光学研究を計画しています。SDSS-Ⅲの大成功は我々の将来のサーベイの土台になると考えます」

図解

この図解は、SDSS-Ⅲの新しいイメージに含まれる大小様々なスケールでの情報の豊富さを示すものです。上段左の写真は、メシエ33(M33)銀河を中心とした空の小さな一部分をSDSS-Ⅲで観測した様子です。上段真ん中の写真はM33をさらに拡大したもので、この銀河の渦巻腕とともに、「HII領域」として知られる星生成の活発な領域が青い点の集まりとして見えています。上段右の写真は、より一層M33を拡大したもので、この銀河の中で最大のHII領域のひとつである、NGC604という天体を示しています。

下段の図は、SDSS-Ⅲのイメージによって描かれた空全体の地図で、銀河系の北半球と南半球を分けて表示しています。この地図には、宇宙の中の最も大きな構造である銀河団や銀河の壁を見ることができます。

銀河系の北半球と南半球の地図のより大きな画像は、以下から入手可能です。

http://tinyurl.com/27tntqb


http://tinyurl.com/25z4h3e



すべての画像の著作権：

M.BlantonとSDSS-Ⅲ研究グループ

関連サイト

• SDSS-Ⅲ
• SDSS Data Release Eight (DR8)

研究グループ



SDSS-III研究チームは世界中のたくさんの研究機関を含んでいます。SDSS-IIIの研究費はアルフレッド・スローン財団、研究チームの各機関、米国科学財団、米国エネルギー省から出ています。SDSS-IIIは以下の機関を含むSDSS-III研究チームのための天体物理学研究連合によって運営されています。

The University of Arizona, the Brazilian Participation Group, Brookhaven National Laboratory, University of Cambridge, University of Florida, the French Participation Group, the German Participation Group, the Instituto de Astrofisica de Canarias, the Michigan State/Notre Dame/JINA Participation Group, Johns Hopkins University, Lawrence Berkeley National Laboratory, Max Planck Institute for Astrophysics, New Mexico State University, New York University, the Ohio State University, the Penn State University, University of Portsmouth, Princeton University, the Spanish Participation Group, University of Tokyo, the University of Utah, Vanderbilt University, University of Virginia, University of Washington, and Yale University.

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