第 60 回日本ど真ん中流星会議 ( ) みずがめ座 η 流星群 の観測 in オーストラリア ケアンズ 2019 日本流星研究会 柳信一郎 1. はじめに 2019 年 今年も みずがめ座 η 流星群 の観測を目的としてオーストラリア ケアンズ近郊の町 アサートン (Athert

第60 回 日本ど真ん中流星会議 （2019.08.25）

－ １ －

“みずがめ座η流星群 ”の観測 ｉｎ オーストラリア・ケアンズ ２０１９

日 本 流 星 研 究 会 柳 信 一 郎

１．は じ め に

２０１９年 、 今 年 も“み ず が め 座 η 流 星 群”の 観 測 を 目 的 と し て オ ー ス ト ラ リ ア・ケ ア ン ズ 近 郊 の 町「ア サ ー ト ン（Atherton）」に 行 っ た 。ア サ ー ト ン 旅 行 は ２０１２年 の 皆 既 日 食 観 測 が 最 初 で 、流 星 観 測 旅 行 は ２０１４年 か ら 続 い て い る 。ネ ッ ト で ブ ロ グ を 見 て い る と ケ ア ン ズ 渡 航 歴 ２０回 以 上 の フ リ ー ク も い る の で 自 分 は 未 だ 初 心 者 で あ る が 、現 地 に 友 人 も 増 え て 、 年 に １回 の 帰 郷 の 気 分 で あ る 。

（オ ー ス ト ラ リ ア で の 観 測 は1987,1989,2014,2016,2017は 曇,2018,2019で あ る。）

オ ー ス ト ラ リ ア で み ず が め 座 η 流 星 群 を 観 測 す る 利 点 は も ち ろ ん 、 輻 射 点 が 日 本 よ り も 高 く 上 が る こ と で あ る 。 南 半 球 の 季 節 は 秋 、 夜 明 け が 少 し だ け 遅 い 。 し か し こ れ だ け で は な い 。気 象 庁 の“ひ ま わ り 画 像”の う ち「水 蒸 気」を 見 る と 、一 年 を 通 し て 南 半 球 の 方 が 水 蒸 気 量 は 少 な い 。 す な わ ち 晴 れ れ ば 澄 ん だ 空 が 期 待 で き る（但 し 亜 熱 帯 の た め、夜 露 の 対 策 は 必 要 で あ る）。 更 に ケ ア ン ズ は 町 が 小 さ く 、 郊 外 に 行 け ば 妥 協 で き る 星 空 が 広 が る 。

観 測 ス タ イ ル は ２０１４年 か ら 変 わ ら ず 、 眼 視 観 測 ＋ 写 真 撮 影 または ビ デ オ 観 測 で あ る 。 尚、今 年 ２０１９年 は 眼 視 観 測 ＋ ビ デ オ 観 測（ス ペ ク ト ル 撮 影）を 行 っ た 。

２．眼 視 観 測 結 果

眼 視 観 測 は さ ぐ り 書 き に よ る 全 天 計 数 で 行 っ た 。 ビ デ オ 観 測 は“ほ っ た ら か し”な の で 、 そ れ に 係 る 観 測 時 間 の 中 断 は 無 い 。

表 － １ ２０１９年 眼 視 観 測 結 果 （現 地 時 刻 はJST+1h、 光 度 比 1.87）

観 測 日 観 測 時 刻 (JST)

観 測 時 間

[分 ] 全 流 星 群 流 星 ＨＲ 最 微 星 ＣＨＲ ＺＨＲ

2019年5月5/6日

02h15m〜02h30m 15 10 4 16 6.3 18.1 48 02h30m〜03h00m 30 14 5 10 6.3 11.3 24 03h00m〜03h30m 30 15 9 18 6.3 20.4 36 03h30m〜04h10m 40 23 20 30 6.3 34.0 50

2019年5月5/6日

01h45m〜02h00m 15 12 6 24 6.3 27.2 99 02h00m〜02h30m 30 20 11 22 6.3 24.9 70 02h30m〜03h10m 40 24 13 20 6.3 22.1 44

第60 回 日本ど真ん中流星会議 （2019.08.25）

－ ２ － 光 度 比 １.８７は １９８７年，１９８９年，２０１４年 の は ３年 間 の 全 群 流 星 か ら 求 め た 。 図 －１に 太 陽 黄 経 と ＺＨＲ の 関 係 を 示 す 。

図 － １ 太 陽 黄 経 と ＺＨＲ の 関 係

図 －１に よ る と ２０１９年 の み ず が め 座 η 流 星 群 の 出 現 は 例 年 並 み で あ っ た と 考 え ら れ る 。 更 に 図 －１に よ れ ば 、み ず が め 座 η 流 星 群 の 活 動 は 太 陽 黄 経 約 ４４度 以 降 に お い て 、僅 か に 上 昇 傾 向 が 認 め ら れ る 。 こ れ は 出 現 の ピ ー ク が も っ と 後 の た め な の か 、 上 昇 傾 向 に 見 え て い る が 高 原 状 の 出 現 カ ー ブ を 示 す 同 群 の バ ラ つ き の 一 部 な の か は 判 断 が で き な い 。

こ の た め、も っ と 長 期 間 の 観 測 が 望 ま れ る が 、 ゴ ー ル デ ン ウ ィ ー ク の 休 日 を 使 っ て 行 く 都 合 で 困 難 で あ る 。

ま た ２０１４年 は 出 現 数 が 多 か っ た 可 能 性 が あ る 。

図 －２に 太 陽 黄 経 と 群 流 星 以 外 の ＣＨＲ の 関 係 を 示 す 。 但 し、全 天 計 数 観 測 を 行 っ て い る ２０１４年 以 降 の デ ー タ で あ る 。 群 流 星 以 外 の ＣＨＲ は、何 か 別 の 流 星 群 の 活 動 が 無 け れ ば 一 定 の 値 で あ る こ と が 期 待 で き る 。も し バ ラ つ き が 大 き け れ ば、見 落 と し が 多 い な ど 、観 測 精 度 が 悪 い こ と が 示 唆 さ れ る 。

但 し 群 流 星 以 外 は 光 度 比 を ２.０と 仮 定 す る 。 0

20 40 60 80 100 120 140

41 42 43 44 45 46 47

ＺＨＲ

太陽黄経 (J2000.0) 観測時間 30分以上

● 2019

● 〜2018

2014 2014

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－ ３ － 図 － ２ 太 陽 黄 経 と 群 流 星 以 外 の ＣＨＲ の 関 係

結 果 的 に ＣＨＲ の バ ラ つ き は 大 き か っ た 。特 に ２０１４年 は み ず が め 座 η 流 星 群 の 出 現 数 は 多 か っ た（ＺＨＲ が 多 か っ た）が 、 群 流 星 以 外 の 流 星 数 も 多 か っ た（ＣＨＲ も 多 か っ た）。

従 っ て ２０１４年 は 出 現 数 が 多 か っ た と 単 純 に 判 断 す る こ と は で き な い 。 図 －３で は“群 流 星 以 外 の ＣＨＲ”と“群 流 星 の ＣＨＲ”を 比 較 す る 。

図 － ３ “群 流 星 以 外 の ＣＨＲ”と“群 流 星 の ＣＨＲ”の 比 較

両 者 に 相 関 は 無 い 。す な わ ち 図 中 に 示 し た ２０１４年 の 例 を 除 く と 、群 流 星 以 外 の 流 星 の 増 減 が 、 群 流 星 の 個 数 に 与 え る 影 響 は 無 い と 判 断 で き る 。

0 10 20 30 40 50 60 70 80

41 42 43 44 45 46 47

群流星以外ＣＨＲ

太陽黄経 (J2000.0) 観測時間 30分以上

● 2019

● 2014〜2018 2014年のZHR

が多い時刻

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

群流星ＣＨＲ

群流星以外 ＣＨＲ

観測時間 30分以上

● 2019

● 2014〜2018 2014年のZHR が多い時刻

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－ ４ － ３．ビ デ オ 観 測 結 果

２０１６年 よ り 前 は 短 時 間 露 光 で 静 止 画 を 連 写 し た 。静 止 画 は カ メ ラ の ＣＭＯＳ セ ン サ ー の 画 素 数 が そ の ま ま 解 像 度 と な る 。 そ の た め 同 一 広 角 レ ン ズ で も 高 画 素 数 の カ メ ラ を 選 べ ば 高 解 像 度 と な る 。し か し 静 止 画 は 時 間 的 分 解 能 が 無 く 、画 像 か ら 流 星 本 体 と“痕”を 分 け る こ と が で き な い 。 自 分 は 時 間 的 分 解 能 を 求 め て ビ デ オ 観 測 に 移 行 し た 。 動 画 撮 影 を 始 め た ２０１６年 以 降 の 機 材 遍 歴 は 次 の 通 り で あ る（赤 字が 変 更・追 加 し た 機 材）。

・ ２０１６年

カ メ ラ ：SONY α7s

レ ン ズ ：Canon EF 24mm F1.4 （水 平 74°垂 直 53°対 角 線 84°）

マ ウ ン ト 変 換 ア ダ プ タ ：TECHART製

メ モ リ（本 体 記 録）： サ ン デ ィ ス ク Extreme PRO 64GB 90MB/秒 CLASS 10 設 定 ： 露 出 1/30秒 絞 り F1.6 ISO160000

WB 5500K Full HD XAVC S 30p 天 頂 固 定 撮 影 画 像 の 長 辺 が 概 ね 南 北 方 向 ビ デ オ 編 集 ソ フ ト ：EDIUS Pro 8

・ ２０１８年

カ メ ラ ：SONY α7s

レ ン ズ ：Canon EF 24mm F1.4 マ ウ ン ト 変 換 ア ダ プ タ ：TECHART製

設 定 ：ISO 160000 絞 りF1.6 露 出1/30秒 WB 5500K HDMI端 子 か ら4K 30pで 外 部 出 力

レ コ ー ダ ー ：ATOMOS SHOGUN INFERNO SSDに 記 録 設 定 ：10bit 4K HDMI Apple ProRes 422

ビ デ オ 編 集 ソ フ ト ：EDIUS Pro 8 8bitで 編 集

・ ２０１９年

カ メ ラ ：SONY α7s

レ ン ズ ：SIGMA 40mm F1.4 DG HSM

回 折 格 子 ： エ ド モ ン ド(Edmund) 透 過 型 300本/mm 50x50mm ブ レ ー ズ 角 度17.5度 基 盤 SCHOTT B270 厚 さ3.0mm マ ウ ン ト 変 換 ア ダ プ タ ：TECHART製

設 定 ：ISO 160000 絞 りF1.6 露 出1/30秒 WB 5500K HDMI端 子 か ら4K 30pで 外 部 出 力

レ コ ー ダ ー ：ATOMOS SHOGUN INFERNO SSDに 記 録 設 定 ：10bit 4K HDMI Apple ProRes 422

ビ デ オ 編 集 ソ フ ト ：EDIUS Pro 8 8bitで 編 集

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－ ５ － 今 年，２０１９年 は 解 像 度 を 上 げ る た め 、レ ン ズ を 少 し 長 焦 点（２４㎜→４０㎜）に 変 更 し た 。 画 像 の 解 像 度 に 影 響 す る た め 、 レ ン ズ 選 択 に あ た っ て は ＭＴＦ チャート（空 間 周 波 数 特 性：

す な わ ち コ ン ト ラ ス ト）を 重 視 し た 。

図 ー４に「SIGMA 40mm F1.4 DG HSM」の ＭＴＦ チャート を 示 す 。

図 ー ４ SIGMA 40mm F1.4 DG HSM

こ の レ ン ズ は 画 像 の 中 央 部 か ら 周 辺 部 ま で 、 安 定 し て 高 コ ン ト ラ ス ト が 期 待 で き る 。 尚、購 入 の 際 に 比 較 し た の が SIGMA 50mm F1.4 DG HSMで あ る 。

図 ー ５ SIGMA 50mm F1.4 DG HSM

こ の レ ン ズ は メ ー カ ー の 説 明 で は 「 超 高 画 素 時 代 に 最 適 化 し た ど こ ま で も 高 い 解 像 力 。 そ し て 美 し い ボ ケ 味 を も 楽 し め る バ ラ ン ス の よ さ は、ま さ に 大 口 径 標 準 レ ン ズ の 決 定 版。」

と あ る が 、 コ ン ト ラ ス ト（解 像 度）は ４０㎜ の 方 が 有 利 と 判 断 し た 。 但 し、像 の ゆ が み（ディストーション）は ５０㎜ の 方 が 優 秀 で あ る 。

10本/mm

30本/mm 実 線 は 放 射 方 向 点 線 は 同 心 円 方 向 絞 り 開 放 時

第60 回 日本ど真ん中流星会議 （2019.08.25）

－ ６ － 図 － ６ 像 の ゆ が み（ディストーション）の 比 較

こ れ ま で 使 っ て い た Canon EF 24mm F1.4の ＭＴＦ チャート と 、 た ぶ ん 今 後 も 使 う こ と が 無 い で あ ろ う 超 高 級 品 ZEISS Otus 1.4/55の ＭＴＦ チャート も 示 す 。

図 － ７ Canon EF 24mm F1.4 図 － ８ ZEISS Otus 1.4/55

Canonは ディストーション が 公 開 資 料 に 無 い 。ZEISSの ディストーション の 特 性 カ ー ブ は SIGMAの ４０㎜ に 似 て い る が 、 ご く 僅 か に 大 き い 。 因 み にCanonの ５０㎜ は 評 判 が 悪 い 。

上 10 本/mm 中 20 本/mm 下 40 本/mm 10本/mm

30本/mm

第60 回 日本ど真ん中流星会議 （2019.08.25）

－ ７ － 今 年，２０１９年 は 初 め て 回 折 格 子（グ レ ー ティ ン グ）を 使 用 し た 。 エ ド モ ン ド 製 の 溝 数 が １mmあ た り ３００本 の 透 過 型 の も の で あ る 。ブ レ ー ズ さ れ て い る た め か 、０次 像 が ほ と ん ど 写 っ て い な い 。基 盤 にSCHOTT社 のB270が 使 わ れ て い る た め 、透 過 特 性 は 次 の 通 り で あ る 。

図 － ９ Ｂ２７０の 透 過 率 得 ら れ た 流 星 ス ペ ク ト ル 数 は 次 の 通 り で あ る 。

表 － ２ 得 ら れ た 流 星 ス ペ ク ト ル 数 観 測 日 観 測 時 刻

(JST) 流 星 ス ペ ク ト ル 数 コ メ ン ト 2019年5月5/6日 02h00m〜02h45m 9 結 露 の た め 観 測 中 止

2019年5月6/7日 01h40m〜03h55m 16 －

撮 影 方 向 は カ メ ラ を 天 頂 に 向 け た 。但 し、回 折 格 子 の 向 き が 両 日 で １８０度 異 な っ て い る 。 ス ペ ク ト ル は 暗 い も の ば か り で あ っ た 。 こ の う ち 比 較 的 明 る い も の を 次 ペ ー ジ に 示 す 。

《 処 理 の 方 法 》

１ ． 流 星（本 体 ＋ 痕）が 写 っ て い る フレーム を 、 フレーム ご と に ビットマップ・ファイル に 変 換 す る 。

２ ． ビットマップ・ファイル を 明 比 較 合 成 し て １枚 の 写 真 を 作 成 す る 。

1500nm ま で は 平 坦

第60 回 日本ど真ん中流星会議 （2019.08.25）

－ ８ － 図 － １０ 2019年 05月 05/06日 02時 08分（JST） （－１ 次 側 ？）

図 － １１ 2019年 05月 06/07日 02時 53分（JST）

図 － １２ 上 記 流 星 ビットマップ・ファイル の 一 部 拡 大

Mg(1) 518nm Na(1)

589nm ０ 次

O(1) 558nm

ネットワークカメラ(GigE)を 用いた流星のビデオ観測

藤原康徳（大阪市）

第60回流星会議（名古屋市）2019年8月25日

流星のビデオ観測

• 高感度撮影素子ーーーより暗い流星（写真観測）

• 時間分解能が高い（ビデオ撮影レート）－－－回転シャッター不要

• 画像（動画）処置技術の飛躍的向上

ビデオ画像からの流星の自動検出 UFOCapture（SonotaCo）

位置・光度等の測定ソフトとの連携 SonotaCoネットワーク

UFOCaptureシリーズで自動観測、測定された流星のデータの公開

公開データから求められた流星の軌道等のデータ公開

流星観測ビデオカメラ

• SIT, ISIT 1970年台～1980年台 東京天文台（国立天文台）

• ICCD, EMCCD, CMOS

プロユース

アマチュア

・Image Intensifier(I.I.) 1980年台から現在？

・ワテック社 小型高感度CCDカメラ 2000年前後 WAT-100N WAT-902H2U

・高感度デジカメ

パナソニックDC-GH5s ソニーα7s(Ⅱ)

・天体観測用CMOSカメラ（USB接続） ZWO

GigE（ギガビットイーサネット）カメラ

• Gigabit LAN で接続するカメラ

• 1Gのランケーブル1本で接続ー通信と給電 最長100m

• 解像度が高い（ワテック：NTSC(720X480、インターレス）

DMK33GX290e ImagingSource社 モノクロ 解像度：1920ｘ1080

フレームレート：56 fps

センサー：ソニー IMX290(1/2.8”Starvis)

C, CSマウント アダプターを介してM12マウント

価格：約7万円（国内販売府代理店）

システム１ 直接撮影

• M12マウント f = 4mm(F1.2) Fulekan 3Mpスターライトレンズ

• パソコン i7 6700K SSD120GB

• PoEハブ GS108PE-300AJS Netgear

• UFOCaptureHD2 1920 x 1080 30p

• 動画での最微星約4等星

• 観測視野

• 観測方向 ほぼ天頂

システム２ スペクトル観測

• M12マウント f = 6mm(F1.2) Fulekan 3Mpスターライトレンズ

• グレーティング 透過型 300本/mm 可視 エドモンド

• パソコン i7 6700K SSD120GB

• PoEインジェクター ING-ADE3AT Planex

• UFOCaptureHD2 1920 x 1080 30p

• 動画での最微星約2等星

• 観測視野

• 観測方向 南

観測場所 自宅（大阪市淀川区）屋上(西側）

①

② ③

④

⑤

①α7s 35mm F1.4

300本/mmグレーティング

②WAT-902H2U 6mmF0.8

③DMK33GX290e 6mm F1.2 300本/mmグレーティング

④DMK33GX290e 4mm F1.2

⑤α7s 24mm F1.4

観測例 2019年8月12/13日

①

② ③ ④

カメラ レンズ 流星数 ペルセ群

①DMK33GX290e 4mm F1.2 55 35

②α7s 24mm F1.4 55 33

③WAT-902H2U 8mm F0.8 78 50

④WAT-902H2U 6mm F0.8 54 34

①

② ③

出現日時：2019年8月12日 20時19分53秒 光度：-6等 散在流星

①DMK33GX290e 4mm

②α7s 24mm

③WAT-902H2U 6mm

DMK33GX290e 4mm

α7s 24mm

出現日時：2019年8月13日 02時06分33秒

光度：-4等 ペルセウス群

出現日時：2019年8月13日 02時06分33秒 光度：-4等 ペルセウス群

①

②

①DMK33GX290e 6mm F1.2 グレーティング 300本/mm FHD 30p

②α7s(IRカットフィルター除去) 35mm F1.4

グレーティング 300本/mm FHD 60p

短痕 酸素禁制線 緑色

爆発点:酸素禁制線,Mg, Na

まとめと今後の課題

GigEカメラによる流星のビデオ観測を実施

高解像度（1920 x 1080), プログレッシブ映像

→ 位置測定精度向上

高感度 ワッテクと同程度？？？

価格 α7s＞DMK33GX290e＞WAT-902H2U UFOCaptureHD2でサポートされている

課題 スペクトル画像の（定量的）測定

1

高感度 CMOS カメラによる 太陽系外起源流星と

暗黒物質候補物質の探索計画

（甲南大理工） 梶野文義 , 井手隆心 , 井出郁央 , 荒堀瑞穂 多田沙知子 , 灘本薫

（トリノ大） 篠崎健児 , M. Bertaina, A. Cellino

（大阪電通大工） 多米田裕一郎 , 岩見祐吾

（理研） M. Casolino, 戎崎俊一 , 滝澤慶之 , L. Piotrowski

（東大宇宙線研） 佐川宏行

（ユタ大） J. Matthews

第６０回 日本流星研究会｢日本ど真ん中流星会議｣

地方職員共済組合愛知県支部「アイリス愛知」

2019 年 8 月 24 日（土） -25 （日）

研究目的

• 流星、特に太陽系外起源の流星の観測

• 暗黒物質の候補の一つである Nuclearite や Strange Quark Matter (SQM) の探索

• その他の大気発光現象の観測

• EUSO-TA （ユタ TA 実験サイト）

や Mini-EUSO （ ISS ） との共同観測

2

太陽系外起源の流星体（星間粒子 ）

これまでに各種の検出器によっ て、星間粒子(ISP)が観測されて きている。

ULYSSESやGALILEOの衛星観測に よると、局所的な星間雲に由来 するISPが太陽圏を通って流れて いて、約3 AUの外側のISPフラッ クスは、惑星間粒子のフラック スを上回っている。

10

kgより大きい質量の流星体

はレーダー、ビデオ、写真など 多くの方法で観測されてきてい るが、そのフラックスは軌道の 決定精度などの問題で多くの議 論がある。

流星体質量

フ ラ ッ ク ス

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Strange Quark Matter と Nuclearite

通常の原子核 Strange Quark Matter (SQM) および Strangelet

4

Nuclearite は SQM の周りが電子で覆われた電気的に中

性な塊である。

Quark 3 個の組み合わせから

なる陽子や中性子の集合体 u, d, s quark がほぼ同数からなる quark の集合体

E. Witten 1984

A. De Rujula & S. L. Glashow, 1984

陽子

中性子

Nucleariteと流星の発光の違い

Nuclearite

大気中を高速で通過すると、大気中の分子と弾性散乱 または準弾性散乱し、大気が高温になり発光する。

平均速度 ⅴ

: 約220 km/s

30 km

(1 gのとき)

100km

ニュークリアライト 220 km/s

流星体 20~50km/s

観測地点

流星

流星物質が高温で蒸発してプラズマ化したガスが発光する。

流星の発光高度：約100 km

軌道：楕円軌道, 速度< 72 km/s

ほとんどの流星体は太陽系に束縛されている。

軌道：双曲線軌道, 速度 ＞ 72 km/s

地球の公転速度：30 km/s

地球公転軌道での太陽系からの脱出速度：42 km/s

太陽系内に束縛されている流星

太陽系外起源の流星

観測システムの試験

Video Capture

PC Windows 10

UFO Capture USB Cable

1. Nikon D5

6

HDMI Cable

2. Canon ME20F-SH Monochrome type 3. Canon ME20F

Color type

3 types of CMOS Cameras UFO Capture:

motion capture software

Observation at TA-CLF

Sept. 8, 2018

これまでの観測期間と観測サイト

7

• Dec. 25

-28

, 2017

• Ishigaki, Okinawa, Japan

• Jan. 1

-4

, 2017

• Okamoto and Miki, Hyogo, Japan

• Aug. 20

-Sept. 1

, 2017

• Telescope Array site Utah, USA

• Sept. 7

-11

, 2018

• Telescope Array site, Utah

TA site @ Utah

これまでの観測サマリ

（2017-2018）

8

Obs. period Feature ISO sensitivity Number of meteors Meteor Type

2017 Jan

Stereo obs.

at Okamoto

and Miki 102,400 ~34 shower from

Quadrantids ( しぶんぎざ流星群 )

~46 sporadic

13 coincident

Aug – Sept

2017 Single camera

at TA site 51,200 ~

409,600 329 sporadic

Dec 2017

3 types of cameras at Ishigaki,

Okinawa

204,800 318 sporadic

2018 Sept

Stereo obs. by 3 cameras

at TA site 204,800 ~2000 sporadic

( 散在流星 )

米国ユタ州 TA サイトにおける観測

9

地表検出器

蛍光検出器

2018 年 9 月に TA 実験サイトの３カ所に高感度 CMOS カメラを設置 して流星の観測をした

CLF

BRM Hincley TA 実験サイト： 最高エネルギー宇宙線

（ 10

~10

eV) を観測する実験計画のサイト

システム番号

場所 カメラ本体 レンズ 画角

No.1 System A ： CLF

Canon ME20-F SH Canon

EF 35mm f / 1.4L

54 °× 30.4 °

No.2 System B ： BRM

Canon ME20-F SH Canon

EF 50mm f / 1.2L

40 °× 22.5 °

No.3 System C ： Hinckley

Nikon D5 Nikon

AF-S 35mm f / 1.4G

54 °× 30.4 °

CMOSカメラの機種 ^{（2018年9月）}

Observed Meteors (composite picture)

2018/09/10, Canon ME20F mono, 50 mm lens ISO 204800, TA site, Utah, USA, No.2 System

11

Observed Meteors (composite picture)

2018/09/10, Canon ME20F mono, 50 mm lens ISO 204800, TA site, Utah, USA, No.2 System

12

13

流星の観測数の時間変化

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Number of Meteors No.1 System No.2 System No.3 System

05 1015 2025 3035 40

0:40 1:00 1:20 1:40 2:00 2:20 2:40 3:00 3:20 3:40 4:00 4:20 4:40 5:00

Number of Meteors

Time

15°

0 100 200 300 400 500 600

Count

No.1 No.2 No.3 Camera System

Sep.8.11に

観測された流星数の合計

9月11日の流星のイベント数

0 10 20 30 40

3:50 4:00 4:10 4:20 4:30 4:40 4:50 5:00 5:10 5:20 5:30 5:40

Number of Meteors

Time

No.1 System No.2 System No.3 System

9月８日の流星のイベント数

（観測時間：６時間１０分）

流星の等級と角速度の関係

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

0.1 1 10 100 1000

Magnitude

Angular Velocity (deg/s) No. 1

System Utah

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

0.1 1 10 100 1000

Magnitude

Angular Velocity (deg/s) No. 2

System Utah

９月 11 日の No.1 System と No.2 System のデータの比較

Sep.11,2018 Sep.11,2018

流星の角速度が大きくなると、１ pixel に入る光量が少なくなるので、

観測可能な流星は、より明るいものである必要がある。

Observable Magnitude は、この原理に基づいた直線である。

観測された流星のうちNo.1 Systemでは241イベント、

No.2 Systemでは423イベントについて角速度を求めることができた。

流星体の Flux と等級の関係

CMOS mosaic camera Tomo-e PM (Ohsawa et al.,2019)

Tomo-e PM, Kiso Obs.

105cm, 1.98deg², 2Hz No.1 System: present result

No.2 System: present result

No.1 System

D=25mm, 1620 deg², 29.97Hz No.2 System

D=41mm, 900 deg², 29.97Hz

・No.1 SystemとNo.2 Systemは他の観測結果と比較すると、

観測される等級の範囲では、ほぼ矛盾しない。

・他の観測装置との比較 No.1 System ：１.５～４等 No.2 System ：２～５等

Tomo-e PMより

明るい流星を観測している。

No.1では約800倍、

No.2では約450倍

の領域の範囲で観測できる。

16

太陽系外起源の流星体の観測可能性

No.1 System : 1.3×10

m

s

No.2 System : 2.9×10

m

s

観測時間：１年（TAサイトの観測可能時間から、1日の観測時間を24[h]×0.09とした）

1年間の観測で太陽系外起源の流星体が検出できるFluxの限界値 1mg

流星体質量

フ ラ ッ ク ス

DIMS Project

Dark Matter and Interstellar Meteoroid Study

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Camera FoV

米国ユタ州テレスコープアレイサイトにおいて、複数の高感度 CMOS カメラ を用いて、太陽系外起源流星と暗黒物質候補物質の探索を行う計画

カメラボックス

経緯儀に装着したカメラをアクリル製 ドームのついたステンレスボックスに入 れて夜間に常時観測できるようにする

。

18

各ステーションの高感度

CMOSカメラ観測装置の

概念図

DIMS観測システム

19

日本国内観 測機器コン トロールPC

現地観測機 ロールPC 器コント

解析用PC

サーバー データ

観測ステー ション用PC 観測ステー ション用PC 観測ステー ション用PC 解析用 PC

サーバー データ

各ステーション からのデータ吸 い上げ HDD に保 存し日本に輸送

各ステーション のデータはSSD に保存

全データを HDD に保存

HDD

観測ステー ション用PC

日本 ユタ

日本国内からユタの観測機器を遠隔操 作し毎晩観測できるシステムにする

まとめ

20

• 2017~2018 年に 4 回観測場所を変え、 3 種類の高感度 CMOS カメラで多くの流星を 30~60fps の動画で観測し た。

• これまでの観測で、星は 8-9 等まで、流星は 5 等程度ま で観測できた。

• 今後、これらの結果を 太陽系外起源流星や

Nuclearite および SQM の探索のための DIMS 計画に役 立てる。

• 共同研究者を求めています。

連絡先： [email protected]

0 50 100 150 200 250 300 350 400

0 2 4 6 8 10

Number of Stars

Magnitude Canon ME20F-SH monochrome Canon ME20F-SH color

Nikon D5 color

Star Magnitude Distribution for Various Cameras

Dec. 28, 2017, Ishigaki Iland & Sept. 8, 2018, Utah

Analysis parameter : Slev=12 (optimized for Canon cameras)

0 50 100 150 200 250 300 350 400

0 2 4 6 8 10

Canon ME20F-SH mono, 35 mm Canon ME20F-FH mono, 50 mm

Ishigaki Utah

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