2017 Fiscal Year Annual Research Report
広視野X線観測による重力波源の同定と相対論的ジェットの研究
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17J00905
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
吉田 和輝 金沢大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2019-03-31
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| Keywords | ガンマ線バースト / 相対論的ジェット / 光子フラックス / X線撮像検出器 / 超小型衛星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガンマ線バーストのデータ解析とX線撮像検出器および人工衛星の開発を行った。データ解析では、Swift衛星のデータを用いて明るいバーストに対し光子フラックスの時間変動について系統的に解析を行った。100ミリ秒以上の時間スケールにおいて、光子フラックスが増加する時間間隔の分布はバーストの前後半で変化がないことを示した。これは理論的な数値シミュレーションの予想を一部否定しており、相対論的ジェットの中心エンジンや親星内部の伝搬について、新たな知見が得られた。以上の成果は日本天文学会2017年春季年会において報告し、筆頭著者として投稿した論文は出版済みである。計画では他の人工衛星のデータも使用することを予定していたが、本解析の性質上それは適さないと判断した。
X線撮像検出器の開発はプロトタイプモデル(PM)の動作試験と性能評価を実施した。検出器の波高応答性やエネルギー分解能等の基本性能を評価し、PMが正常に動作していることを確認した。この成果は日本天文学会2017年秋季年会において報告した。その後、機械式冷凍機を用いた熱真空チャンバを自作し、衛星軌道上における検出器の熱環境の検討を行った。理論的な計算モデルと実験結果を比較することで、温度環境を定量的に理解した。また、X線発生装置をチャンバに導入し、金属ターゲットの特性X線を利用することで、真空下で複数の単色X線を発生させるシステムを構築した。PMを用いて真空下で初のX線計測を行い、システムが正常に機能していることを実証した。これにより、検出器の性能評価として重要な数keV帯域のエネルギー校正をより高精度に行うことが可能となった。以上の熱真空実験環境の構築と真空下でのX線計測における成果は、日本天文学会2018年春季年会において報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
データ解析は当初の計画を遂行できた。装置開発ではX線撮像検出器フライトモデルの設計・製造を完了させ、動作試験の着手に至っている。当初の計画では衛星本体との噛み合わせ試験も本年度の実施内容に含まれているが、衛星本体の開発が遅れているため達成できていない。これは本研究の範囲外に因るところであり、本研究課題の進捗状況としてはおおむね順調であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
データ解析では、これまで注目してきたガンマ線バーストの初期放射だけではなく、残光と呼ばれる現象も含め、ガンマ線バーストの光子フラックスとスペクトルの解析を行う。装置開発では、X線撮像検出器のフライトモデルの地上試験を完了して結果をまとめる。衛星本体の開発や環境試験にも参加し、計画を推進していく。
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