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2018 Fiscal Year Annual Research Report

QED効果観測によるマグネターの強磁場中性子星仮説の検証

Research Project

Project/Area Number 16H02198
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

玉川 徹  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (20333312)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水野 恒史  広島大学, 宇宙科学センター, 准教授 (20403579)
榎戸 輝揚  京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (20748123)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords宇宙物理 / X線天文学
Outline of Annual Research Achievements

NASAマーシャル宇宙飛行センター (米国) が主導するX線偏光観測衛星 IXPE (Imaging X-ray Polarimeter Explorer) に搭載されるX線偏光計のフライト品製作を、取りまとめ機関であるINFN/Pisa (イタリア) とともに行った。組み立ては INFN/Pisa のクリーンルームで実施し、日本からも要所ごとに立ち合い参加し、問題点があればその場で解決策を提示した。日本から提供したガス電子増幅フォイル (GEM) について、X線偏光計に組み込んだのち、電子増幅度のセンサー面内での場所依存性と、時間変動の測定を行い、天体観測する上でどのような影響があるかの評価を行った。この結果を元に、このあとIAPS/Rome (イタリア) で行われる、X線偏光計の精密較正試験の内容や手順について議論し、プロジェクトの要求仕様を満たすために必要な試験方針について確認した。
第一回IXPEコラボレーション会議をイタリアCNR (National Research Council) で開催し、ハードウェアを提供している米国、イタリア、日本の研究者間で、現状の確認と今後の進め方を議論した。また、チーム全体で打上げ1年目の観測プランを議論し、最初の観測天体リストを作成した。マグネターワーキンググループに対しては、現時点までの較正試験から想定されるIXPE衛星の性能を仮定した観測シミュレーションを行い、結果を提供した。
打上げ1ヶ月後に事故で失われたHitomi衛星が、短時間観測したカニ星雲に対して、搭載されていた軟ガンマ線検出器を用い、60-160 keV 帯域において有意な偏光を検出した。この結果はHitomiチーム論文としてまとめ出版された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

一部設計変更に伴う追加検査等があったが、衛星開発はほぼ予定通りに進んでいる。日本から提供しているハードウェアも無事に搭載を完了し、X線偏光計として正しく動作することが確認できている。

Strategy for Future Research Activity

IXPE衛星はX線偏光計のフライト品製作と検出器較正が完了し、衛星への組み込み作業が始まる。今後は衛星に搭載されるX線集光鏡と組み合わせたシステム全体の較正に参加する。IXPE衛星による観測天体絞り込みに向けた議論が始まるので、より現実的な性能を用いたマグネターの観測シミュレーションを実施し、データ解析への参加も継続することで、打上げ直後からの活動を有利に進められるように工夫する。

  • Research Products

    (38 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] NASAマーシャル宇宙飛行センター/NASAゴダード宇宙飛行センター/アイオワ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NASAマーシャル宇宙飛行センター/NASAゴダード宇宙飛行センター/アイオワ大学
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research] INFN/Pisa/IAPS/Rome/INFN/Trino(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      INFN/Pisa/IAPS/Rome/INFN/Trino
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] 欧州合同原子核研究所 CERN(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      欧州合同原子核研究所 CERN
  • [Journal Article] X-ray and optical observations of the black hole candidate MAXI J1828-2492019

    • Author(s)
      Oda Sonoe、Shidatsu Megumi、Nakahira Satoshi、Tamagawa Toru、Moritani Yuki、Itoh Ryosuke、Ueda Yoshihiro、Negoro Hitoshi、Makishima Kazuo、Kawai Nobuyuki、Mihara Tatehiro
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Pages: 108-1~108-18

    • DOI

      10.1093/pasj/psz091

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A convolutional neural network approach for reconstructing polarization information of photoelectric X-ray polarimeters2019

    • Author(s)
      Kitaguchi Takao、Black Kevin、Enoto Teruaki、Hayato Asami、Hill Joanne E.、Iwakiri Wataru B.、Kaaret Philip、Mizuno Tsunefumi、Tamagawa Toru
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 942 Pages: 162389~162389

    • DOI

      10.1016/j.nima.2019.162389

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE): technical overview II2019

    • Author(s)
      O'Dell Stephen L.、et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 11118 Pages: 111180V

    • DOI

      10.1117/12.2530646

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An enigmatic hump around 30 keV in Suzaku spectra of Aquila X-1 in the hard state2019

    • Author(s)
      Kubota Megu、Tamagawa Toru、Makishima Kazuo、Nakano Toshio、Iwakiri Wataru、Sugizaki Mutsumi、Ono Ko
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Pages: 33-1~33-18

    • DOI

      10.1093/pasj/psy148

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of polarized gamma-ray emission from the Crab nebula with the Hitomi Soft Gamma-ray Detector†2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 113-1~113-19

    • DOI

      10.1093/pasj/psy118

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Resolve Instrument on X-ray Astronomy Recovery Mission (XARM)2018

    • Author(s)
      The XARM Resolve Team
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 193 Pages: 991~995

    • DOI

      10.1007/s10909-018-1913-4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Discovery of Redshifted He-like Iron Absorption Line from Luminous Accreting Neutron Star SMC X-12018

    • Author(s)
      Kubota Megu、Odaka Hirokazu、Tamagawa Toru、Nakano Toshio
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 868 Pages: L26~L26

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aaef76

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE): technical overview2018

    • Author(s)
      O'Dell Stephen L.、et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 10699 Pages: 106991X

    • DOI

      10.1117/12.2314146

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Concept of the X-ray Astronomy Recovery Mission2018

    • Author(s)
      The XRAM team
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 10699 Pages: 1069922

    • DOI

      10.1117/12.2309455

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hitomi X-ray observation of the pulsar wind nebula G21.5-0.92018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 38-1~38-16

    • DOI

      10.1093/pasj/psy027

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hitomi (ASTRO-H) X-ray Astronomy Satellite2018

    • Author(s)
      Takahashi Tadayuki、et al.
    • Journal Title

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      Volume: 4 Pages: 021402

    • DOI

      10.1117/1.JATIS.4.2.021402

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 明るい降着型パルサーSMC X-1からの高電離鉄吸収線の発見とその解釈2019

    • Author(s)
      小高裕和
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会 (2019年)
  • [Presentation] X線偏光観測衛星 IXPE:プロジェクト概要と進捗2019

    • Author(s)
      玉川 徹
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会 (2019年)
  • [Presentation] X線偏光観測衛星IXPEでのブラックホール観測における解析手法の研究2019

    • Author(s)
      郡司修一
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会 (2019年)
  • [Presentation] 硬X線集光偏光計X-Calibur気球実験の2018年フライトと将来計画2019

    • Author(s)
      高橋弘充
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会 (2019年)
  • [Presentation] 高エネルギーX線の偏光を検出する Time Projection Chamber 型偏光計の開発2019

    • Author(s)
      大久保美穂
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会 (2019年)
  • [Presentation] Aquila X-1「すざく」スペクトルにおける30 keV付近の未解明なハンプ構造2019

    • Author(s)
      窪田 恵
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会 (2019年)
  • [Presentation] LTCC-GEMの加工精度の評価2019

    • Author(s)
      武内陽子
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会 (2019年)
  • [Presentation] 南極周回気球による硬X 線偏光観測実験X-Calibur の2021 年将来フライトへ向けて2019

    • Author(s)
      田村啓輔
    • Organizer
      日本天文学会2019年春季年会
  • [Presentation] 硬X線偏光観測実験X-Calibur の2018-2019 年気球フライトに向けた準備状況2019

    • Author(s)
      高橋弘充
    • Organizer
      日本天文学会2019年春季年会
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星IXPE への参加現状(3)2019

    • Author(s)
      三石郁之
    • Organizer
      日本天文学会2019年春季年会
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星IXPE 搭載X 線望遠鏡用受動型熱制御素子サーマルシールドの開発(4)2019

    • Author(s)
      清水貞行
    • Organizer
      日本天文学会2019年春季年会
  • [Presentation] X線偏光観測衛星 IXPE2019

    • Author(s)
      水野恒史
    • Organizer
      第19回宇宙科学シンポジウム
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星 IXPE 搭載に向けた望遠鏡_サーマルシールドの開発2019

    • Author(s)
      三石郁之
    • Organizer
      第19回宇宙科学シンポジウム
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星 IXPE 搭載に向けた偏光計_ガス電_増幅フォイルの開発2019

    • Author(s)
      早藤麻美
    • Organizer
      第19回宇宙科学シンポジウム
  • [Presentation] 機械学習を用いた飛跡画像処理による光電子追跡型X線偏光計の感度向上2018

    • Author(s)
      北口貴雄
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] ブラックホールX線連星 MAXI J1828-249 のX線および可視光観測2018

    • Author(s)
      小田苑会
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] 大質量X線連星 SMC X-1 からの高電離鉄吸収線の発見とその起源2018

    • Author(s)
      窪田 恵
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] 南極周回気球による硬X 線偏光観測ミッションX-Calibur の現状と今後2018

    • Author(s)
      内田和海
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星IXPE への参加現状(2)2018

    • Author(s)
      三石郁之
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星IXPE 搭載X 線望遠鏡用受動型熱制御素子サーマルシールドの開発(3)2018

    • Author(s)
      二村泰介
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] X線偏光観測衛星 IXPE2018

    • Author(s)
      玉川 徹
    • Organizer
      第15回Micro-Pattern Gas Detector研究会
  • [Presentation] IXPE衛星搭載用GEMの製作と性能評価2018

    • Author(s)
      内山慶祐
    • Organizer
      第15回Micro-Pattern Gas Detector研究会
  • [Presentation] X線による高エネルギー天体の観測2018

    • Author(s)
      玉川 徹
    • Organizer
      重力波観測時代のrプロセスと不安定核研究会
    • Invited
  • [Presentation] Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE)2018

    • Author(s)
      Toru Tamagawa
    • Organizer
      New eyes on X-ray astronomical objects
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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