2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
25247028
|
|---|
| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
|---|
Principal Investigator |
満田 和久 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (80183961)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 龍一 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20280555)
太田 直美 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (40391891)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 宇宙物理学 / 天文 / X線天文学 / 宇宙科学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ASTRO-H衛星に搭載されるX線マイクロカロリメータ検出器が軌道上で本来の検出器の持つエネルギー分解能(4eV)と絶対X線エネルギー決定精度(0.5eV)を実現すべく研究をすすめた。当初予想していなかった大きな問題として，検出器を50mKに冷却する冷却装置に使用する機械式冷凍機からの機械擾乱が検出器分解能に影響を与えることが，昨年度明らかになった。衛星プロジェクトによってこれを低減するための複数の解決方法が検討されてきた。検出器の最終性能は擾乱対策の方法に依存する可能性が高いため，対策方法に応じた検出器較を行い，また，軌道上での擾乱を予測するためのいくつかのコンポーネントレベルの試験も行なった。2015年3月に，プロジェクトは最終的な対策方法を決定した。この方法では，検出器本来の高い性能が得られることが期待され，地上での較正試験の結果は，6keVに対して半値幅4.6eVの分解能であった。
マイクロカロリメータの高いエネルギー分解能を活かして宇宙のダークサイドに迫る研究の準備として，すざく衛星の大量の観測データを用いたkeV領域の質量のダークマター候補からの放射探査を行って来た。昨年度は，メガ秒を超えるデータを蓄積したが，今年度はすざくの10年近くの観測の約20%に相当する30M秒のデータを蓄積し，それによって0.5-7keVの輝線強度の上限値を得た。これから，我々の銀河系の質量モデルと組み合わせて，dark matterが 1keVから14keVの質量のsterile neutrino であると仮定した場合の sterile neutrinoのflavor間の遷移確率の上限値を得た。この結果は，これまでのkeV質量のダークマター探査の中で最大の感度となっている。論文としてPASJにサブミットした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
機械式冷凍機の擾乱問題のために，当初想定していなかった研究項目が必要となったが，擾乱対策の方法に応じた飛翔モデルの較正実験を行い，最終的に採用することになった擾乱対策に対応した較正実験を行うことができた。
また，すざく衛星のデータを用いたkeV質量のダークマター探査については，30M秒のデータを集めることによって，これまでの最高感度を得ることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
検出器システム飛翔モデルは衛星に搭載され，衛星試験が行われ，年度の終わりには軌道上に投入される予定である。衛星試験のデータと軌道投入後のデータを解析し，検出器較正データを用いて，最大限のデータ補正を行い高いエネルギー分解能実現に貢献する。また，すざく衛星を用いた研究も引き続き実施する。
|
Research Products
(8 results)
-
-
[Journal Article] Development status of the mechanical cryocoolers for the Soft X-ray Spectrometer on board Astro-H2014
Author(s)
Sato, Yoichi., Sawada, Kenichiro., Shinozaki, Keisuke., Sugita, Hiroyuki., Nishibori, Toshiyuki., Sato, Ryota., Mitsuda, Kazuhisa., Yamasaki, Noriko Y.., Takei, Yoh., Goto, Ken., Nakagawa, Takao., Fujimoto, Ryuichi., Kikuchi, Kenichi., Murakami, Masahide., Tsunematsu, Shoji., Ootsuka, Kiyomi., Kanao, Kenichi, et al.
-
Journal Title
CRYOGENICS
Volume: 64
Pages: 182-188
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] He flow rate measurements on the engineering model for the Astro-H Soft X-ray Spectrometer dewar2014
Author(s)
Mitsuishi, I.., Ezoe, Y.., Ishikawa, K.., Ohashi, T.., Fujimoto, R.., Mitsuda, K.., Tsunematsu, S.., Yoshida, S.., Kanao, K.., Murakami, M.., DiPirro, M.., Shirron, P..
-
Journal Title
CRYOGENICS
Volume: 64
Pages: 189-193
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Operation of an ADR using helium exchange gas as a substitute for a failed heat switch2014
Author(s)
Shirron, P.., DiPirro, M.., Kimball, M.., Sneiderman, G.., Porter, F. S.., Kilbourne, C.., Kelley, R.., Fujimoto, R.., Yoshida, S.., Takei, Y.., Mitsuda, K..,
-
Journal Title
CRYOGENICS
Volume: 64
Pages: 207-212
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Structual study of Galactic hot gas toward Markarian 421 from X-ray absorption and emission lines2014
Author(s)
Sakai, Kazuhiro., Yao, Yangsen., Mitsuda, Kazuhisa., Yamasaki, Noriko Y.., Wang, Q. Daniel., Takei, Yoh., McCammon, Dan.,
-
Journal Title
PASJ
Volume: 66
Pages: 83(1-16)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
