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さそり座X-1の専用モニタリング小型衛星による定常重力波への挑戦

公募研究

研究領域重力波物理学・天文学:創世記
研究課題/領域番号 18H04584
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

榎戸 輝揚  京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (20748123)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード超小型衛星 / さそり座X-1 / 重力波 / 準周期振動 / CubeSat / ガス検出器 / X線コリメーター / NinjaSat / X線 / 中性子星 / NICER / パルサー / 定常重力波 / 降着円盤 / 小型衛星 / シリコンドリフト検出器
研究実績の概要

ブラックホールや中性子星の連星合体で発生する重力波の直接検出により、重力波天文学の時代が幕を開けた。本研究では、今後期待される、高速自転する中性子星からの定常重力波の検出に向け、さそり座X-1など、明るいX線源を定常モニタリングできる超小型衛星の開発を進めてきた。暗い天体に関する測定感度を優先する大型衛星では明るい天体の測定は難しく、観測時間の専有も難しいことから、超小型衛星による挑戦が期待できる分野といえる。提案時には、国際宇宙ステーションに搭載された大面積X線望遠鏡 NICER のX線集光系と、シリコン検出器を組み合わせた観測装置を想定していた。しかし、NICER による、さそり座X-1の観測データや過去の RXTE 衛星による観測などを踏まえ、準周期振動の検出には、よりエネルギーが高い領域において大きな有効面積をもつ検出器の方が適しているという結論にいたった。そこで、理化学研究所のガス電子増幅フォイル(GEM)を用いたガス検出器に、日本の「ぎんが」衛星などでも実績のあるX線コリメータを組み合わせた観測装置を採用することにした。そこで、理化学研究所の榎戸極限自然現象理研白眉研究チーム(2020年1月発足)と GEM を開発してきた玉川高エネルギー宇宙物理学研究室を中心に、衛星プロジェクト名を NinjaSat と定めてチーム編成を強化し、衛星バスは NanoAvionics 社とプロジェクトを進めることになった。開発においては、データ取得系のプロトタイプ基板を進め、X線コリメータの基礎開発を進めた。今後、本新学術公募研究での成果をもとに、実際に宇宙に打ち上げるサイエンスペイロードの開発と、打ち上げ後の観測運用の準備を進めていく予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Neutron Star Interior Composition Explorer X-ray Timing of the Radio and Gamma-ray Quiet Pulsars PSR J1412+7922 AND PSR J1849-00012019

    • 著者名/発表者名
      Bogdanov, Slavko; Ho, Wynn C. G.; Enoto, Teruaki et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 0 ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Searches for Gravitational Waves from Known Pulsars at Two Harmonics in 2015-2017 LIGO Data2019

    • 著者名/発表者名
      The LIGO Scientific Collaboration
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 0 ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 硬X線で開拓する中性子星のサイエンス2020

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      FORCE 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Status report of the CubeSat X-ray observatory “NinjaSat” project2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Iwakiri
    • 学会等名
      Joint symposium of MEXT innovative area x KONAN GAKUEN 100th Anniversary International Scientific Symposium Series
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Astronomical Diversity of Neutron Stars and Application to the Fundamental Physics2020

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Enoto
    • 学会等名
      The Evolution of Massive Stars and Formation of Compact Stars: from the Cradle to the Grave
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電磁波による宇宙観測で迫る中性子星の状態方程式2020

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      日本物理学会 「宇宙・素粒子・核 ・物性でつなぐ中性子星物理の現在と未来」合同領域:素粒子論, 実験核物理
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NICER の初期成果とコンパクト天体観測の将来2019

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      第18回高宇連研究会「高エネルギー宇宙物理学の最前線と2020/30年代のロードマップ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重力波天文学や時間軸天文学に向けたスケーラブルな超小型X線衛星2019

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      超小型衛星利用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] さそり座 X-1 のX線モニタリングに特化した超小型衛星プロジェクト構想2019

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      日本天文学会 春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パルサーやマグネターのX線-電波同時観測2019

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      茨城大学重点研究・研究会「突発・変動現象の電波フォローアップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetars and Rotation-powered Pulsars with NICER2019

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Enoto
    • 学会等名
      233rd Meeting of the American Astronomical Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高時間分解能なX線観測と可視光・近赤外の連携2018

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      第9回光赤外線天文学大学間連携ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X-ray CubeSat Project to Search for Continuous Gravitational Wave from Scorpius X-12018

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Enoto
    • 学会等名
      The Second Annual Area Symposium, Gravitational Wave Physics and Astronomy: Genesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] さそり座X-1の専用モニタリング小型衛星による定常重力波への挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      榎戸輝揚
    • 学会等名
      新学術領域「重力波物理学・天文学創世記」B班ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) - First Results2018

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Enoto
    • 学会等名
      MONDELLO WORKSHOP 2018 on Frontier Research in Astrophysics - III
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-12-27  

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