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ラインX線を用いた星間物質・銀河間物質の観測的研究

研究課題

研究課題/領域番号 12304009
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関東京都立大学

研究代表者

大橋 隆哉  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70183027)

研究分担者 石田 学  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20249931)
石崎 欣尚  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10285091)
佐々木 伸  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80262260)
山崎 典子  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助教授 (20254146)
藤本 龍一  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助手 (20280555)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
49,700千円 (直接経費: 42,200千円、間接経費: 7,500千円)
2003年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2002年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2001年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2000年度: 17,200千円 (直接経費: 17,200千円)
キーワードX線天文学 / 銀河団 / 銀河間物質 / エネルギースペクトル / マイクロカロリメータ / 低温検出器 / エネルギー分解能 / 超伝導遷移端検出器 / 星間物質 / 宇宙観測 / 科学衛星 / クェーサー / X線スペクトル / SQUID
研究概要

本研究の目的は、ラインX線を用いて宇宙に広がる高温プラズマからのX線放射を観測し、宇宙がダイナミカルに進化する姿を観測的に捉えることにある。そのために、X線天文衛星を用いた銀河・銀河団の観測的研究、そして高温ガス進化の理論的研究、Astro-E2衛星の製作と試験、さらに将来のX線観測を目指したTESカロリメータの開発という4つの柱を立てて研究を進めた。X線観測では、「あすか」、Chandra衛星による多数の近傍銀河団の観測データを解析し、銀河団の温度分布や鉄の分布を調べ、銀河団ではガスの衝突・加熱が起きていることが確かになった。2005年初頭に打ち上げられるAstro-E2によるドップラー分光観測によってガスの大規模な運動が見つかる可能性が高まった。また、中高温の銀河間ガスを用いて宇宙の大規模構造をマッピングするための小型衛星DIOS (Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor)を宇宙研、名古屋大学、東京大学のグループもあわせて検討を進めた。理論面では銀河団ガスの加熱源に関して検討を行い、超新星、電波銀河などの可能性を吟味し観測による検証の方法を示した。Astro-E2については、フィルターホイールの製作、マイクロカロリメータの地上試験による性能確認、ソフトウェア開発などが順調に進められた。さらに、将来を目指してエネルギー分解能の高いTES型マイクロカロリメータの開発を進めており、単素子では5.9keVのX線に対し6eVという世界のトップレベルのエネルギー分解能を得た。また早稲田大学、セイコーインスツルメンツ、三菱重工等との共同で、256ピクセルをもつTESカロリメータの開発を進め、試作検出器によってX線信号を検出するところまで開発を進めた。合わせて、マグネティックカロリメータによる始めての放射線信号の検出、小型可搬な断熱消磁冷凍機の開発も進めた。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (1件) 文献書誌 (25件)

  • [雑誌論文] Inhomogeneity in the Hot Intracluster Medium of Abell 1060 Observed with Chandra2004

    • 著者名/発表者名
      A.Hayakawa 他4名
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 56

      ページ: 743-752

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance of a Bridge-type TES Microcalorimeter, Excess Noise Characteristics and Dependence of Sensitivity on Current2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Takei 他19名
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth in Phys.Res. A-523

      ページ: 134-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of 5.5 MeV α-particles with a Magnetic Calorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato 他5名
    • 雑誌名

      J.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 6477-6478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inhomogeneity in the Hot Intracluster Medium of Abell 1060 Observed with Chandra2004

    • 著者名/発表者名
      A.Hayakawa et al.
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 56

      ページ: 743-752

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance of a Bridge-type TES Microcalorimeter, Excess Noise Characteristics and Dependence of Sensitivity on Current2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Takei et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Phys.Res. A-523

      ページ: 134-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of 5.5 MeV α-particles with a Magnetic Calorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, et al.
    • 雑誌名

      J.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 6477-6478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chandra Observation of the Core of the Galaxy Cluster AWM 72003

    • 著者名/発表者名
      T.Furusho, N.Y.Yamasaki, T.Ohashi
    • 雑誌名

      Astrophys.Journal 596

      ページ: 181-189

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two Dimensional Imaging by Series-Connected STJs with Sapphire Absorber2002

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino 他4名
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth in Phys.Res. A-487

      ページ: 488-493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chandra Observation of the Central Galaxies in the A 1060 Cluster of Galaxies2002

    • 著者名/発表者名
      N.Y.Yamasaki, T.Ohashi, T.Furusho
    • 雑誌名

      Astrophys.Journal 578

      ページ: 833-841

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two Dimensional Imaging by Series-connected STJs with Sapphire Absorber2002

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino, Y.Murakami, N.Y.Yamasaki, T.Ohashi, M.Kurakado
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Phys.Res. A-487

      ページ: 488-493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chandra Observation of the Central Galaxies in the A1060 Cluster of Galaxies2002

    • 著者名/発表者名
      N.Y.Yamasaki, T.Ohashi, T.Furusho
    • 雑誌名

      Astrophys.Journal 578

      ページ: 833-841

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [図書] 宇宙を見る新しい目2004

    • 著者名/発表者名
      大橋隆哉(分担執筆)
    • 総ページ数
      223
    • 出版者
      日本評論社(日本物理学会編)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshikawa, K.他6名: "Detectability of the Warm/Hot Intergalactic Medium through Emission Lines of 0 VII and 0 VIII"Publ.Astron.Soc.Japan. 55-5. 879-890 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Furusho, T., Yamasaki, N.Y., Ohashi, T.: "Chandra Observation of the Core of the Galaxy Cluster AWM 7"Astrophys.Journal. 596-1. 181-189 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe, S他9名: "Detection of a Fully Resolved Compton Shoulder of the Iron Kα Line in the Chandra X-Ray Spectrum of GX 301-2"Astrophys.Journal Letters. 597-1. L37-L40 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miiyaji, T.他5名: "ASCA Observation of Unusually X-Ray-Hard Radio-Quiet QSO Kazl02"Publ.Astron.Soc.Japan. 55-2. L11-L15 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu, M.他3名: "Mass-Temperature Relation of Galaxy Clusters : Implications from the Ob served Luminosity-Temperature Relation and X-Ray Temperature Function"Astrophys.Journal. 590-1. 197-206 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue, H., Yamasaki, N.Y.: "An X-Ray Detection Possibility of Star-Formation-Bursting Proto-Elliptical Galaxies"Publ.Astron.Soc.Japan. 55-3. 631-634 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kushino 他6名: "Study of the X-Ray Background Spectrum and Its Large-Scale Fluctuation with ASCA"Publ. Astron. Soc. Japan. 54-3. 327-352 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kushino 他4名: "Two dimensional imaging by series-connected STJs with sapphire absorber"Nucl. Instr. and Meth.. A-487. 488-493 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Y.Yamasaki 他2名: "Chandra Observation of the Central Galaxies in the A1060 Cluster of Galaxies"Astrophys. J.. 578. 833-841 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Osone 他4名: "Search for Hot Gas in the Local Group with ASCA"Publ. Astron. Soc. Japan. 54-3. 387-392 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Endo 他5名: "Broadening of Nearly Neutral Iron Emission Line of GX 301-2 Observed with ASCA"Astrophys. J.. 574. 879-898 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kawasaki 他5名: "ASCA Observations of the Supernova Remnant IC 443 : Thermal Sructure and Detection of Overionized Plasma"Astronpys. J.. 572. 897-905 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Furusho 他8名: "ASCA Temperature Maps of Three Clusters of Galaxies : Abell 1060, AWM 7, and the Centaurus Cluster"Publ.Astron.Soc.Japan. 53-3. 421-432 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ishisaki 他5名: "ASCA Deep Survey in the Lockman Hole Field"Publ.Astron.Soc.Japan. 53-3. 445-457 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ezawa 他8名: "ASCA Observations of the Temperature Structure and Metal Distribution in the Perseus Cluster of Galaxies"Publ.Astron.Soc.Japan. 53-4. 595-604 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Furusho 他4名: "Temperature Map of the Perseus Cluster of Galaxies Observed with ASCA"Astrophysical Journal Letters. 561. L165-L169 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sasaki, N.Y.Yamasaki: "Scaling Relation to Understand Non-Detection of Cold Gas at the Cluster Center"Publ.Astron.Soc.Japan. 54-1. L1-L15 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kushino 他8名: "Erbium-doped Yttrium alminum garnet as a magnetic refrigerant for low temperature X-ray detectors"Journal of Applied Physics. 90-11. 5812-5818 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋隆哉 他(岡村定矩編): "天文学への招待"朝倉書店. 212 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Kikuchi, その他10名: "Detection of an X-Ray Hot Region in the Virgo Cluster of Galaxies with ASCA "Astrophysical Journal Letters. Vol531. L33 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi Fukazawa, その他7名: "Statistical properties of metal abundances of the intracluster medium in the central region of clusters"Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 313. 21 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kyoko Matsushita, その他2名: "Metal Abundances in the Hot Interstellar Medium in Early-Type Galaxies Observed with ASCA"Publications Astronomical Society of Japan. 52. 685-710 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Noriko Y.Yamasaki, その他2名: "ASCA Observation of the Lyman-limit Quasar PKS2145+067"Publications Astronomical Society of Japan. 52. 763-767 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi Fukazawa, その他6名: "Detection of Excess Hard X-ray Emission from the Group of Galaxies HCG62"Astrophysical Journal Letters. 546. L87-L90 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ryou Shibata, その他7名: "Temperature Map of the Virgo Cluster of Galaxies Observed with ASCA"Astrophysical Journal . (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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