パロマートランジェント天体探査装置（パロマートランジェントてんたいたんさそうち、、天文台コード: I41)は、変光星、超新星、小惑星や彗星といった突発天体・移動天体・変光源を捜索するために設計された広視野カメラおよびそれを用いて行われた天文サーベイである。アメリカ・カリフォルニア州のパロマー天文台にある1.2mシュミット式望遠鏡であるサミュエル・オシン望遠鏡を用いて実施されたサーベイで、2009年夏に運用を開始し、2012年12月以降は中間パロマートランジェント天体探査装置（）にマイナーチェンジされた後2017年まで継続し、その後後継サーベイであるツビッキートランジェント天体探査装置（ZTF）に引き継がれた。PTFからZTFに至るまで、小惑星センターでは全て同一の天文台コードが使用されている。
詳細 PTFでは完全自動化の天体検出システムが目指されており、そのシステムの中にはリアルタイムデータ処理のパイプラインや、検出した全天体源のアーカイブ管理、さらには専用の測光用追跡観測望遠鏡の運用まで含まれた。使用されたカメラは、7.8平方度の視野を持つおよそ12000 × 8000ピクセルのCCDアレイカメラで、元々はハワイのカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡（CFHT）で使用されていたものをサミュエル・オシン望遠鏡用に再設計されたものである。このカメラを搭載したPTFとしてのファーストライトは2008年12月13日に行われた。
PTFはカリフォルニア工科大学、ローレンス・バークレー国立研究所（LBNL）、（IPAC）、カリフォルニア大学バークレー校、、オックスフォード大学、コロンビア大学、ワイツマン科学研究所の共同で行われた。プロジェクトを率いたのは、現在ZTFも主導しているシュリニヴァス・クルカルニである。
ほぼリアルタイムで突発天体などを検出するための処理はLBNLで行われ、それらが興味深い天体であれば観測を継続できるよう試みることはカリフォルニア工科大学が担当し、データ処理と後日利用できるようにアーカイブしておく作業はIPACが担当した。検出された天体を測光・分光するための追跡観測は、パロマー天文台に併設されている1.5m望遠鏡で自動で行うか、コンソーシアムが他に提供している観測所で実施された。
突発天体以外の、時間変動する天体についての研究はIPACが主導で測光・位置測定パイプラインを用いて行われた。対象となった変光天体には、接触連星系（りょうけん座AM型星など）、こと座RR星、激変星、活動銀河核（AGN）や太陽系小天体の光度曲線などがある。
科学目標
PTFが取り扱う科学分野は多岐にわたり、一例として超新星、新星、激変星、高輝度赤色新星、潮汐破壊現象、接触連星系、AGN、太陽系外惑星のトランジット、こと座RR型星、重力マイクロレンズ現象、太陽系小天体などが含まれた。PTFは光学突発天体の時間経過による変化について、これまで観測されていなかった段階におけるギャップを埋めた他、既知の天体分類の理解を拡張したり、理論的に存在が予測されているもののまだ発見されていない天体・現象についての存在数に制約を与えることも行われた。
プロジェクト 当初5年間予定されていたPTFで実施する観測として以下が挙げられていた。
5日間隔での超新星捜索 特定のスケジュールで一時的に実施される、1日から最短で90秒周期での突発天体捜索 輝線フィルターによる、全天の半分の領域の撮影 オリオン座の星形成領域におけるトランジット惑星の捜索 ケプラー宇宙望遠鏡の観測領域を含む、GALEX宇宙望遠鏡との協調観測 スローン・デジタル・スカイサーベイ（SDSS）のストライプ82と呼ばれる領域を含む、超大型干渉電波望遠鏡群（VLA）との協調観測
突発天体の検出 カメラで取得したデータは2つの自動処理パイプラインに即座に送られ、リアルタイムに近い形でLBNLで画像差分処理が行われて、撮影から数分以内には写っていた光学突発天体が検出できるようになっている。パイプラインの出力結果はカリフォルニア大学バークレー校にも送られ、そこで利用可能なデータをすべて用いてその天体が何かの科学的分類が自動で行われる。
検出から数日以内に、撮影された画像はIPACにも取り込まれ、そこでは画像の丁寧な較正の他、写っている天体全てが検出され測光などが行われ、データベースに統合された。その結果約5億個もの天体の光度曲線が蓄積され、取得から18か月後に公開された。
パロマー天文台の1.5m望遠鏡では、PTFで検出された突発天体の中で特に興味深いものについて追跡観測を行い、色情報や光度曲線を取得した他、PTFコラボレーションでは世界中の15の望遠鏡で測光・分光観測を行った。
小惑星の観測 PTFでは、地球近傍小惑星を探す際に人間が誤って誤検出を報告しないよう支援ソフトウェアが使用されている。 新しい小惑星の発見のほか、既知の小惑星についても観測することで多数の小惑星の自転周期を決定している。
発見成果 2012年には、オリオン座の星形成領域に、0.4日周期で公転する、木星の4倍ほどの質量である惑星を持つおうし座T型星、を発見したが、その後の研究で大型の黒点を持つ連星系であると分かった。 GALEXとの協調観測は2012年の5月24日から7月28日の約2か月間行われ、複数の超新星について初期において紫外線で観測することが実現し、中心核崩壊型超新星が複数発見された。 ケプラー宇宙望遠鏡とのデータを組み合わせてプレセペ星団中に低質量の食連星を発見した。 PTFで検出された超新星候補を一般ユーザーに判別してもらう市民科学プロジェクト、ギャラクシー・ズー_スーパーノバがウェブプラットフォームのズーニバースで実施され、2009年から2012年までの3年間で合計1249個の超新星が発見された。 3個の彗星が発見されており、それぞれパロマー彗星 (C/2012 KA51)、パロマー彗星 (C/2012 LP26)、パロマー彗星 (C/2013 P3)と命名された 。
参考文献 — この論文はPTFプロジェクトの概要について説明しており、本格運用前に数か月間実施した新サーベイカメラのパフォーマンステストや観測プランやデータ処理戦略が含まれている他、テスト観測で検出された51個の突発天体についても詳細を報告している。
— PTFの科学目標や期待される成果について報告している。
- CFHTで使用していたCCDカメラをPTFに転用するための最適化について説明しており、その中には読み出しノイズの改善や新しいフィルター交換システムの仕組み、サミュエル・オシン望遠鏡特有の湾曲した焦点面を補正するフィールドフラットナー光学系についての記述もある。
関連項目 ツビッキートランジェント天体探査装置
脚注
出典
外部リンク Intermediate Palomar Transient Factory