X線マイクロカロリメータで探る宇宙のダークサイド

• 研究課題/領域番号: 25247028
• 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: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 満田 和久 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (80183961)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 43,290千円 (直接経費: 33,300千円、間接経費: 9,990千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2014年度: 22,230千円 (直接経費: 17,100千円、間接経費: 5,130千円); 2013年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
• キーワード: 宇宙物理学 / X線宇宙物理学 / マイクロカロリメータ / 宇宙科学 / 宇宙物理 / X線天文学 / 天文

研究成果の概要

世界最先端のX線分光観測装置SXSから最大限の性能を引き出すための研究とその最大限の性能によって達成可能となるサイエンスについて従来の観測装置も用いた準備研究を行なった。ASTRO-H衛星の不具合のためSXSは短い期間の観測となったが，その間，想定通りに完璧に動作し，銀河団観測からダークエネルギーに関する制限を得る際に問題となる銀河団内高温物質の運動の影響が小さい示唆を得るなどの科学成果を得た。また，すざく衛星を用いたX線観測による暗黒物質探査の可能性を調べ，銀河ハローからの0.5から10keVの輝線放射の上限からステライルニュートリノについてこの質量範囲で，これまでで最も厳しい制限をえた。

研究成果

• [国際共同研究] NASA/GSFC/University of Wisconsin/Yale University(U.S.A.)
• [国際共同研究] SRON(Netherlands)
• [国際共同研究] University of Geneva(Switzerland)
• [雑誌論文] The quiescent intracluster medium in the core of the Perseus cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 535 号: 7610 ページ: 117-121
  • DOI: 10.1038/nature18627
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Calibration of the microcalorimeter spectrometer on-board the Hitomi (Astro-H) observatory (invited) (2016)
  • 著者名/発表者名: Eckart, M. E. 他21名
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 87 号: 11 ページ: 93-97
  • DOI: 10.1063/1.4961075
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] TES X-ray Microcalorimeters for X-ray Astronomy and Material Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhisa Mitsuda
  • 雑誌名: Physica C: Superconductivity and its applications 巻: 14 April 2016 ページ: 93-97
  • DOI: 10.1016/j.physc.2016.03.018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Search for a keV Signature of Radiatively Decaying Dark Matter with Suzaku XIS Observations of the X-ray Diffuse Background (2015)
  • 著者名/発表者名: Norio Sekiya, Noriko Y. Yamasaki, Kazuhisa Mitsuda
  • 雑誌名: PASJ 巻: - 号: SP1
  • DOI: 10.1093/pasj/psv081
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An X-ray spectroscopic search for dark matter in the Perseus cluster with Suzaku (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamura et al.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 67 号: 2 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1093/pasj/psu156
  • NAID: 40020435063
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development status of the mechanical cryocoolers for the Soft X-ray Spectrometer on board Astro-H (2014)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: CRYOGENICS 巻: 64 ページ: 182-188
  • DOI: 10.1016/j.cryogenics.2014.04.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] He flow rate measurements on the engineering model for the Astro-H Soft X-ray Spectrometer dewar (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuishi, I.., Ezoe, Y.., Ishikawa, K.., Ohashi, T.., Fujimoto, R.., Mitsuda, K.., Tsunematsu, S.., Yoshida, S.., Kanao, K.., Murakami, M.., DiPirro, M.., Shirron, P..
  • 雑誌名: CRYOGENICS 巻: 64 ページ: 189-193
  • DOI: 10.1016/j.cryogenics.2014.02.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Operation of an ADR using helium exchange gas as a substitute for a failed heat switch (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirron, P.., DiPirro, M.., Kimball, M.., Sneiderman, G.., Porter, F. S.., Kilbourne, C.., Kelley, R.., Fujimoto, R.., Yoshida, S.., Takei, Y.., Mitsuda, K..,
  • 雑誌名: CRYOGENICS 巻: 64 ページ: 207-212
  • DOI: 10.1016/j.cryogenics.2014.04.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structual study of Galactic hot gas toward Markarian 421 from X-ray absorption and emission lines (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai, Kazuhiro., Yao, Yangsen., Mitsuda, Kazuhisa., Yamasaki, Noriko Y.., Wang, Q. Daniel., Takei, Yoh., McCammon, Dan.,
  • 雑誌名: PASJ 巻: 66 号: 4
  • DOI: 10.1093/pasj/psu058
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Absolute Proper Motion of IRAS 00259+5625 with VERA : Indica tion of Superbubble Expansion Motion (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai Nobuyuki, Sato Mayumi, Motogi Kazuhito, Nagayama Takumi, Shibata Katsunori M., Kanaguchi Masahiro, Honma Mareki
  • 雑誌名: Publ. Astron. Soc. Japan 巻: 66(in press) 号: 1
  • DOI: 10.1093/pasj/pst005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-Term Variability of the O VII Line Intensity toward the Lockman (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake, H., Sakai, K., Mitsuda, K., Yamasaki, NY., Takei, Y., Yamamoto, R.
  • 雑誌名: PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN 巻: 65 号: 2
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.32
  • 査読あり
• [学会発表] The Astro-H High Resolution X-Ray Spectrometer (2016)
  • 著者名/発表者名: Richard.L. Kelley et al.
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: Edinburgh
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Vibration isolation system for cryocoolers of xoft x-ray spectrometer onboard ASTRO-H (2016)
  • 著者名/発表者名: Takei, Y. et al,
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: Edinburgh
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] In-orbit operation of the ASTRO-H SXS (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsujimoto, M. et al
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: Edinburgh
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] ASTRO-H 搭載 精密軟 X 線分光装置 SXS の現状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田代信,満田和久,山崎典子,竹井洋,辻本匡弘,他SXSチーム
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] ASTRO-H 搭載 精密軟 X 線分光装置 (SXS) の初期運用熱解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野田博文, 満田和久, 山崎典子, 竹井洋, 岡本篤 (JAXA),他SXSチーム
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] ASTRO-H 搭載 精密軟 X 線分光装置 SXS の開発の現状 XIV (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻本匡弘, 満田和,藤本龍一,太田直美,他 SXS チーム
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] A Search for a keV Signature of Radiatively Decaying Dark Matter with Suzaku XIS and Future Missions (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Y. Yamasaki, N. Sekiya, K. Mitsuda, R. Yamamoto
  • 学会等名: 19th Paris Cosmology Colloquium 2015
  • 発表場所: l'Observatoire de Paris ,Paris,France
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] Soft X-ray Spectrometer, SXS, onboard ASTRO-H - status and performance (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhisa Mitsuda, Richard Kelley et al. (SXS team)
  • 学会等名: Low Temperature Detectors 16
  • 発表場所: Centre de Congrès WTC,Grenoble, France
  • 年月日: 2015-07-20
  • 国際学会
• [学会発表] ASTRO-H 搭載 精密軟 X 線分光装置 SXS の開発の現状 XIII (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻本匡弘, 満田和久，藤本龍一，太田直美，他 SXS チーム
  • 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
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] ASTRO-H 搭載 精密軟 X 線分光装置 SXS の開発の現状 XII (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎典子，満田和久，藤本龍一，太田直美，他 SXS チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2014年 秋季年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Soft X-ray Spectrometer (SXS): The High-Resolution Cryogenic Spectrometer Onboard ASTRO-H (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Mitsuda
  • 学会等名: SPIE Space Telescopes and Instrumentation 2014: Ultraviolet to Gamma-Ray
  • 発表場所: Palais des congres de Montreal,Montreal, Quebec, Canada
  • 年月日: 2014-06-25
• [学会発表] ASTRO-H 搭載 精密軟X線分光装置 SXS の開発の現状 XI (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹井洋, 満田和久，藤本龍一，太田直美，他 SXS チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
• [学会発表] ASTRO-H 搭載X線マイクロカロリメータ SXS の分光性能に対する機械式冷凍機擾乱の影響と対策 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田真理,藤本龍一,満田和久，他 SXS チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
• [学会発表] ASTRO-H搭載精密軟X線分光装置SXSの開発の現状(X) (2013)
  • 著者名/発表者名: 田代信, 満田和久，藤本龍一，太田直美，他 SXS チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 東北大学
• [備考] Advanced NASA-Developed Instrument
  • URL: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/advanced-nasa-developed-instrument-flies-on-japan-s-hitomi
• [備考] ASTRO-H
  • URL: https://www.sron.nl/missions-astro-h
• [備考] The SXS Filter Wheel Development
  • URL: http://hitomi.unige.ch/filter-wheel-menu.html