高感度・高分解能のＸ線撮像分光観測による太陽フレア粒子加速の研究

• 研究課題/領域番号: 12J02354
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 石川 真之介 国立天文台, ひので科学プロジェクト, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 太陽 / コロナ / フレア / 硬X線 / 太陽フレア / 太陽コロナ / X線観測 / 半導体検出器

研究実績の概要

研究代表者は、宇宙科学研究所のグループと三菱重工業と共同で、太陽X線集光撮像観測ロケット実験 FOXSI-2 のフライト検出器の開発を行った。この検出器は、65 μm という極めて微細な位置分解能を持つ。また、エネルギー分解能も1 keV 以下を達成し、～4 keV という低いエネルギーからの観測が実現できることとなった。
FOXSI-2 ロケットに前述の研究代表者が開発した CdTe 検出器を搭載し、打ち上げを行って太陽を観測した。検出器は正常動作し、集光撮像による硬X線観測で、世界で初めて太陽の活動領域を複数同時検出することに成功した。1000万K を超える高温プラズマは、硬X線以外の波長では観測が難しく、活動領域における高温プラズマの分布はあまり明らかになっていなかった。FOXSI-2 の高感度と、ひので衛星のX線望遠鏡をはじめとする多波長の同時観測により、コロナのプラズマの温度構造、空間構造をこれまでにない精度で明らかにすることができた。
太陽フレアのエネルギー源である太陽大気の磁場を観測するため、太陽彩層上部・遷移層の磁場を簡素するロケット実験 CLASP に向け、波長板モーターの開発と評価試験、CLASP ロケットの組み立てと波長板モーターの取り付けを行った。また、ロケットの組み上げ、波長板モーターの取り付けを無事完了し、共同研究期間である NASA が開発した CLASP 搭載 CCD カメラのフライト品とのインターフェース確認を行い、予定通り偏光観測を行うことができることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Constraining hot plasma in a non-flaring solar active region with FOXSI hard X-ray observations (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, Shin-nosuke; Glesener, Lindsay; Christe, Steven; Ishibashi, Kazunori; Brooks, David H.; Williams, David R.; Shimojo, Masumi; Sako, Nobuharu; Krucker, Sam
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: SP1
  • DOI: 10.1093/pasj/psu090
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Strategy for Realizing High-Precision VUV Spectro-Polarimeter (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, R.; Narukage, N.; Kubo, M.; Ishikawa, S.; Kano, R.; Tsuneta, S.
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 289 号: 12 ページ: 4727-4747
  • DOI: 10.1007/s11207-014-0583-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely Microwave-Rich Solar Flare Observed with Nobeyama Radioheliograph (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Masuda, M. Shimojo, T. Kawate, S. Ishikawa and M. Ohno
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Vol. 65 号: sp1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1093/pasj/65.sp1.s1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Birefringence of magnesium fluoride in the vacuum ultraviolet and application to a half-waveplate (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ishikawa, R. Kano, T. Bando, Y. Suematsu, S. Ishikawa, M. Kubo, N. Narukage, H. Hara, S. Tsuneta, H. Watanabe, K. Ichimoto, K. Aoki and K. Miyagawa
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: vol. 52 号: 34 ページ: 8205-8211
  • DOI: 10.1364/ao.52.008205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku/WAM and RHESSI Observations of Non-thermal Electrons in Solar Microflares (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, S., Rrucker, S., Ohno, M., Lin, R. P.
  • 雑誌名: Astrophys J 巻: 765 号: 2 ページ: 143-143
  • DOI: 10.1088/0004-637x/765/2/143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kappa Distribution Model for Hard X-Ray Coronal Sources of Solar Flares (2013)
  • 著者名/発表者名: Oka, M., Ishikawa, S., Saint-Hilaire, P., Krucker, S., Lin, R. P.
  • 雑誌名: Astrophys. J 巻: 764 号: 1 ページ: 6-6
  • DOI: 10.1088/0004-637x/764/1/6
  • 査読あり
• [学会発表] ロケット実験 FOXSI-2 による太陽硬 X 線の高感度撮像分光観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川真之介 (NAOJ), 渡辺伸, 内田悠介, 武田伸一郎, 高橋忠幸 (ISAS/JAXA), 斉藤新也 (立教大), S. Krucker, L. Glesener (UC Berkeley), S. Christe (NASA/GSFC), B. Ramsey (NASA/MSFC)
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス(大阪府)
  • 年月日: 2015-03-20
• [学会発表] The Chromospheric Lyman-Alpha Spectro-Polarimeter (CLASP) (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ishikawa, R. Kano, K. Kobayashi, T. Bando, N. Narukage, R. Ishikawa, M. Kubo, Y. Katsukawa, Y. Suematsu, H. Hara, T. Shimizu, T. Sakao, K. Ichimoto, G. Giono, T. Holloway, A. Winebarger, J. Cirtain, B. DePontieu, R. Casini, F. Auchere, J. TrujilloBueno, R.MansoSainz, L.Belluzzi, A.AsensioRamos, J.Stepan, M.Carlsson
  • 学会等名: 13th RHESSI workshop
  • 発表場所: Windisch, Switzerland
  • 年月日: 2014-04-02
  • 招待講演
• [学会発表] High-sensitivity hard X-ray solar observation with the FOXSI rocket (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, S., Krucker, S., Glesener, L., Christe, S., Saito, S., Takashi, T., Watanabe, S., Ramsey, B., Tajima, T., Tanaka, T.
  • 学会等名: The Seventh Hinode Science Meeting
  • 発表場所: 飛騨・世界生活文化センター(岐阜県)
  • 年月日: 2013-11-14
• [学会発表] ロケット実験FOXSIによる太陽硬X線の高感度撮像分光観測(2) (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川真之介, 斉藤新也, 高橋忠幸, 渡辺伸, 田島宏康, 田中孝明, Krucker, S., Glesener, L., Christe, S., Ramsey, B
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] High sensitivity hard X-ray imaging and spectroscopy with the Focusing Optics X-ray Solar Imager (FOXSI) sounding rocket (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, S., Krucker, S., Christe, S., Ramsey, B., Glesener, L., Saito, S., Takashi, T., Watanabe , S., Tajima, T., Tanaka, T. .
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2013-05-21
• [学会発表] 太陽Lyα線偏光分光観測ロケットCLASPに向けた波長板モーターの回転一様性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川真之介, 清水敏文, 宮川健太, 石川遼子, 鹿野良平, 常田佐久, 坂東貴政, 中山聡, 田島崇男, 平田晋吾, 他CLASPチーム
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学(埼玉県)
• [学会発表] すざく衛星広帯域全天モニタとRHESSI衛星による太陽マイクロフレアの硬X線観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川真之介, S. Krucker, 大野雅功, R. P. Lin
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 大分大学(大分県)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] Hard X-ray and Gamma-ray observations of solar flares (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ishikawa
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2012-05-22