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2014 Fiscal Year Research-status Report

銀河団の暗黒物質の直接測定の可能性の研究

Research Project

Project/Area Number 25400237
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

北本 俊二  立教大学, 理学部, 教授 (70177872)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords暗黒物質 / 銀河団 / 超高分散分光 / ASTRO-H / SXS / マイクロカロリメター
Outline of Annual Research Achievements

2015年度(2016年初頭)にASTRO-H 衛星の打ち上げが予定されており、超高エネルギー分解能で、広がった天体をX線観測できる新しい時代が始まる。銀河団を超高エネルギー分解能で観測できれば、今までとまったく独立な方法で、銀河団の重力分布、従って暗黒物質の分布を測定できる可能性がある。そこで、本研究では、その可能性を追求し、最新の検出器の性能を使用して実現性を検討している。平成26年度は3つの研究項目を予定していた。それぞれ次のように遂行した。
(1) SXS の応答関数の構築を継続する。: ASTRO-H の準備は順調に進み、SXSは、組み込んだ状態での機能試験を進めている。その間、各種機器の振動等の影響を十分に詳しく解析し、JAXA, NASAとの協力で、影響を小さくする方策を施し、目標のエネルギー分解能を達成できるようになった。そして、その分解能による応答関数の構築を継続している。
(2) SXSの最新の応答関数でシミュレーションを継続する。:目標のエネルギー分解能よりも、さらに良くなることを期待した応答関数を用いてシミュレーションを継続した。明るい銀河団であるペルセウス座銀河団を想定し、ガスの密度分布のモデルを仮定して投影の効果を考慮して、重力赤方偏移による輝線の中心エネルギーの変化と、幅を計算した。
(3) 将来衛星を睨んで、充分な重力赤方偏移を測定するために必要な、面積,観測時間、エネルギー分解能をシミュレーションする。:SXSを仮定しており、SXSでゴールとするエネルギー分解能(4eVFWHM)を、また、面積もSXSを想定して研究を進めている。その結果,中心では10~30ksecの観測で、0.2eV の決定精度となり、また、中心と中心から3分程度のずれたところで、明らかな違いの検出の可能性があることを示すことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

銀河団ガスの運動の効果の反映がまだ少ない。さらに取り込む必要がある。また、SXSの性能向上には寄与しているが、応答関数の構築はさらに継続する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

ASTRO-Hは2016年初頭に打ち上げ予定で、現在、総合試験が進んでいる。残念ながら当初の予定では、2015年度に若干のデータが手に入ることを期待していたが、今のスケージュールでは、2016年度になってしまう。打ち上げまではSXS の応答関数の構築は、継続しているので、最新の応答関数を使いシミュレーションを行う。また、銀河団中の熱運動や、相対運動等の考慮が不足しているので、いくつかの仮定を行い、暗黒物質観測との関連をシミュレーションで調べ、なんらかの形で論文にしたいと考えている。
3 年目の研究項目をまとめると次のようになる。
(1) SXS の応答関数の構築を継続する。(2) SXSでの、現実的なパラメーターで充分な重力赤方偏移を測定するために必要な、面積,観測時間、エネルギー分解能をシミュレーションする。(3) その結果は、2015年度なんらかの形で公開する予定とする。

  • Research Products

    (3 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] New multiwavelength observations of the Of?p star CPD -28° 25612015

    • Author(s)
      Hubrig, S.; Scholler, M.; Kholtygin, A. F.; Tsumura, H.; Hoshino, A.; Kitamoto, S.; Oskinova, L.; Ignace, R.; Todt, H.; Ilyin, I.
    • Journal Title

      MNRAS

      Volume: 447 Pages: 1885-1894

    • DOI

      10.1093/mnras/stu2516

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] X-ray development of the classical nova V2672 Ophiuchi with Suzaku2014

    • Author(s)
      Takei, Dai; Tsujimoto, Masahiro; Drake, Jeremy J.; Kitamoto, Shunji
    • Journal Title

      PASJ

      Volume: 66 Pages: 37 (1-10)

    • DOI

      10.1093/pasj/psu019

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 銀河団の高エネルギー分光観測における重力赤方偏移の影響2014

    • Author(s)
      北本俊二、津村大樹、林祐
    • Organizer
      日本天文学会、2014年度秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形市、山形県)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13

URL: 

Published: 2016-05-27  

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