2023 Fiscal Year Final Research Report

Maximize the scientific results of the international large X-ray observatory Athena

Research Project

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Project/Area Number	20H00175
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	Matsumoto Hironori 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (90311365)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山口弘悦国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (00513467) 石川久美東京都立大学, 理学研究科, 助教 (00709173) 粟木久光愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (30252414) 坪井陽子中央大学, 理工学部, 教授 (70349223) 前田良知国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (80342624) 三石郁之名古屋大学, 理学研究科, 講師 (90725863)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	X線天文学 / X線光学系
Outline of Final Research Achievements	The Athena mission is a large X-ray astronomy satellite program selected by the European Space Agency for the Large Program. It will carry a huge X-ray telescope, an X-ray micro-calorimeter (X-IFU) for precise imaging spectroscopy, and DEPFET (WFI) with a wide field of view. Because of its size, international cooperation with Japan and the United States is essential to the project. Athena's X-ray telescope has a very large amount of stray light that is introduced by paths other than the two regular reflections. To reduce this stray light, we have developed an ultra-lightweight pre-collimator. We also developed a coating of light elements, such as diamond-like carbon, to prevent the reduction of light-gathering power due to the X-ray absorption edge of iridium, the reflector material of the telescope. We were also involved in the planning of the observations.
Free Research Field	X線天文学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	Athena は、1.どのようにして物質が集積して、今日の大規模構造を形成したのか、2.どのようにして超巨大ブラックホールは成長し、そして宇宙に影響を与えたのか、の解明を目指す。これらのテーマは、「宇宙・物質・空間は何故できたのか」という人類の知的興味に深く関わっており、この課題にX線天文学を通して真っ向から答えようとするミッションである。また、Athenaは2030年代において、ALMA、SKA、TMT などの他の波長の大型観測装置と並んで、宇宙物理学の重要な課題に挑戦するミッションの一つとなる。この研究は、Athena を確実に実行可能なミッションとする意義を持つ。