2022 Fiscal Year Research-status Report
精密X線分光と放射輸送計算による超高速アウトフローの形成メカニズムの解明
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21K13963
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
萩野 浩一 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70762061)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ブラックホール / 超精密X線分光 / 超高速アウトフロー / モンテカルロシミュレーション / 放射輸送計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高速アウトフローは銀河中心の超巨大ブラックホール近傍から光速の数十%という極めて光速で鉄などの重元素を放出する現象であり、その莫大な運動エネルギーから銀河とブラックホールの共進化において重要な役割を果たしていると考えられている。本研究の目的は、XRISM衛星による超精密X線分光観測と3次元放射輸送計算により、超高速アウトフローの形成メカニズムを解明することである。
今年度は、XRISM衛星の開発を進めるとともに、XRISM衛星で観測予定の超高速アウトフロー天体であるPDS 456 (PI: 萩野) の観測に向けた準備を進めた。特に、XRISM衛星による軟X線帯域での超精密分光データを最大限に活用するために、分光性能は低いものの軟X線帯域で大有効面積を有するXMM-Newton衛星、XRISM衛星では観測できない硬X線帯域に感度を持つNuSTAR衛星、さらには、超高速アウトフローに対応する紫外線帯域での吸収線構造と見られる構造が観測可能なHubble Space Telescopeの観測を計画し、実際にこれらの衛星に対して観測提案を行った。その結果、XMM-Newton衛星の120 ks、NuSTAR衛星の150 ksの観測が無事にPriority Aで採択された。今後はHubble Space Telescopeにも観測提案を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究を実現する鍵となるXRISM衛星による超高速アウトフローの精密X線分光観測の実現に向けて、XRISM衛星による超高速アウトフローの観測計画の構築を着実に進めることができている。しかしながら、H3ロケットの打ち上げ失敗の影響によってXRISM衛星の打ち上げ時期が遅延しているため、「やや遅れている」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
XRISM衛星による超精密X線分光観測データを最大限に活用するために、超高速アウトフローに対応するとされる紫外線帯域での吸収線の同時観測をHubble Space Telescopeに観測提案する。
さらに、XRISM衛星の打ち上げに向けて、XRISM衛星による超精密X線分光と並ぶ本研究のもう１つの柱である3次元放射輸送計算を用いた解析をさらに進めていくことを予定している。特に、超高速アウトフローの内部に生じる速度や密度構造の非一様性・非均一性によるX線スペクトル上の吸収線構造や輝線構造の変化を調べていく。これらに加えて、現在のX線観測衛星による超高速アウトフローの観測データの解析も進めることで、XRISM衛星による観測データが得られた後に、超高速アウトフローの形成メカニズムの解明に迫れるように準備を進めていく。
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| Causes of Carryover |
2022年度は、コロナ禍がまだ完全には収まりきっていない影響で予定していた海外渡航ができなかったため、次年度使用額が生じた。今年度は、国内および帰国時の制限もほぼ緩和されたため、積極的に海外渡航を行い、国外の共同研究者との議論や国際学会での成果発表を進めていく予定である。
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Research Products
(24 results)
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[Presentation] Proton radiation damage tolerance of wide dynamic range SOI pixel detectors2022
Author(s)
Shun Tsunomachi, Takayoshi Kohmura, Kouichi Hagino, Masatoshi Kitajima, Toshiki Doi, Daiki Aoki, Asuka Ohira, Yasuyuki Shimizu, Kaito Fujisawa, Shizusa Yamazaki, Yuusuke Uchida, Makoto Shimizu, Naoki Itoh, Yasuo Arai, Toshinobu Miyoshi, Ryutaro Nishimura, Takeshi Go Tsuru, and Ikuo Kurachi
Organizer
SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
Int'l Joint Research
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