X線偏光撮像とX線精密分光による活動銀河核トーラスの構造の解明
| Project/Area Number |
20J20685
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
朝倉 一統 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | X線干渉計 / 高角度分解能 / 符号化開口 / X線偏光撮像 / 活動銀河核 / X線CCD / 太陽風 / 電荷交換反応 |
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| Outline of Research at the Start |
活動銀河核(AGN)の中心には超巨大ブラックホール(BH)があり、それを囲むようにガスやダストからなるトーラスがあると信じられている。トーラスは中心に存在するBHへの質量供給源であるため、その構造の解明はBHや銀河そのものの進化を理解するのに不可欠であるが、未だにその全貌を直接観測した例はない。
そこで、研究期間中に打ち上げが予定されている次世代のX線天文衛星（IXPE、XRISM）で近傍AGNを観測し、両者の観測結果を組み合わせてトーラスのパラメータに制限をつける。更には天文用X線撮像系の中で最高の角度分解能を有するX線干渉計の開発を進め、近傍AGNトーラスの直接撮像を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度の研究活動として、私は主に超高角度分解能の実現を目標とする新原理のX線撮像系、多重像X線干渉計（MIXIM）の開発に従事した。MIXIM は周期的な開口部を有するマスクとX線検出器からなる撮像系で、基本的な撮像原理はピンホールカメラと同様である。2020年度からは従来のピンホールマスクに代わり多重化コーデッドマスクを導入することで有効面積を大幅に向上させ、前年度はマスク基板の薄化により低エネルギー帯域での有効面積の改善にも成功した。このような多重化コーデッドマスクを用いる場合、光源分布は符号化された状態での検出となるため、撮像性能はマスクの諸元だけでなく復号手法にも依存する。従来の簡易的な復号解析にはまだ改善の余地があったため、本年度は新たにEMアルゴリズムを採用した復号解析の開発に着手した。その結果、角度分解能の向上や偽像の抑制に成功し、同撮像系によるX線偏光撮像の可能性も見出した。これらの結果は MIXIM の開発進捗と共に博士論文として纏めており、本年度に博士（理学）の取得に至った。
また、X線分光撮像衛星 XRISM の開発やX線偏光撮像衛星 IXPE の観測データ解析にも引き続き取り組み、チームへの貢献を果たした。XRISM の打ち上げ延期等により当初の研究計画は変更を余儀なくされたが、MIXIM の開発を中心に活動銀河核周辺構造の解明に向けた先駆的な技術開発を成し遂げたと言える。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(17 results)
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[Presentation] Subsub-arcseconds x-ray imaging with multi-image x-ray interferometer module (MIXIM): experimental results2020
Author(s)
Kazunori Asakura, Kiyoshi Hayashida, Takashi Hanasaka, Tomoki Kawabata, Tomokage Yoneyama, Hirofumi Noda, Shotaro Sakuma, Koki Okazaki, Ayami Ishikura, Maho Hanaoka, Shuntaro Ide, Kengo Hattori, Hironori Matsumoto, Hiroshi Tsunemi, Hisamitsu Awaki, Hiroshi Nakajima, Junko S Hiraga
Organizer
SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2020
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Int'l Joint Research
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