OASIS改修グループ
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OASISの設計に先だって、日本の典型的なシーイングサイズとして予測された 値は、1-2 arcsec であり、1 arcsec以下になることはかなり稀であろうと考えら れていました。当時より、諸外国のシーイングの良いサイトでは、画素スケールを 0.25 arcsec/pixel 程度するのが一般的であり、OASISと同様に NICMOS 3 検出 器を利用すると 1 arcmin × 1 arcmin の視野が一度に得られます。この視野の 大きさは、可視撮像カメラの視野と比較するとかなり狭く、拡がった天体の観測 をするのは大変に困難でした。 そこで、OASIS開発グループは、日本のシーイングサイズが大きいことを積極的 に利用して、広い視野を得ることを選択しました。そこで、画像スケールは、 1 arcsec/pixel と決められ、視野は 4 arcmin × 4 arcmin となっています。
しかしながら、OASISによる観測が始まると比較的早い時期に、シーイングが非 常に良い夜には星像の半値幅が 1 arcsec 前後となることが判明しました。さら に、最近行われた 当観測所と京都大学による観測時シーイング調査 によれば、可視域(有効波長は 650nm)のシーイングサイズの最 頻値は 1.4 arcsecです。このデータをもとに近赤外の最頻値を予測すると、 1.1 arcsec と なり、1/3 の頻度で sub-arcsec のシーイングとなるこ とが判明しました。岡山のシーイングは従来いわれていた 2 arcsec 程度という 数値よりはかなり良いことをここで強調しておきます。
図：OAOシーイング統計。可視の実測データが実線。2.2 umの予測が赤。すると、ここで問題点が生じます。under sampling となるために、測光精度が 悪くなるからです。それは、画素内の感度ムラによって生じます。NICMOS3検出 器の画素内部の感度ムラは、画素中央で感度が高く画素境界で小さくなっている ようです。実際に、under samplingの光学系で、画素内感度分布が測光精度を落 している例が Hubble SpaceTelescope に搭載された NICMOS 観測装置の CAM3 に見られます( Storrs et al. 1999) 。ただ単純に測光するだけでは、0.4 等級に のぼる測光誤差が確認されています( Lauer 1999)。
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これを解決するには、やはりナイキスト・サンプルとなるように画素スケールを 変更する必要があります。しかし、現在使用している NICMOS3検出器を利用して 改修すると、必然的に視野を狭くさざるを得ません。これでは、あまり有難くな いので、より画素数の大きな HAWAII検出器(HgCdTe 1K × 1K)を利用して、岡山 で予想される最良シーイングサイズ(0.5 arcsec) でもナイキストサンプリング を満たすように、画像スケールを 0.25 arcsec/pixel とすると都合が良いです。 この画素スケールと HAWAII 検出器で実現できる視野は 4 arcmin × 4 arcminで、 丁度現在のOASIS とおなじ視野となります。
さらに、短い時間でのグレードアップを図るため、現在の OASIS のクライオ スタットはそのまま利用することとしました。コリメータの焦点距離を現在の ものと同じ距離としたので、前置光学系は置き換えることによってグレードアッ プが実現できます。
このグレードアップ作業は、2003年1月より行われる予定です。
2002年3月22日更新： 文責：柳澤顕史