X線観測による銀河団の構造と進化の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07102007
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山下 広順 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80022622)
• 研究分担者: 難波 義治 中部大学, 工学部, 教授 (40029129) ; 田原 譲 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10135296) ; 國枝 秀世 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00126856)
• キーワード: 銀河団 / X線撮像スペクトル / ハップル定数 / プラズマ温度 / X線望遠鏡 / 多層膜スーパーミラー / 超精密非球面加工 / スパッタリング

研究概要

1.「あすか」衛星の観測による銀河団の研究
近傍から遠方までの50個ほどの銀河団について、統一的手法による画像とすべくとる解析をもとに、個々の銀河団の構造に依存したプラズマ温度、重元素組成比等の導出を進めている。中心部では冷却流の存在の有無によって重元素の組成比は大きく変化するが,周辺部では0.2〜0.3の間にあり、構造に依存していないことが明らかになった。これは、銀河団内高温ガスの起源と銀河団の進化を解明する上で重要な観測結果である。また、銀河群では、そのスペクトルは1keV程度の2つの温度成分からなり、重元素組成比は大きく変化変していることが明らかになった。これは銀河内の超新星の爆発の仕方に大きく依存していると考えられる。ほどの研究の主要な課題であるハップル定数は、電波でスニャエフ-ゼルドビッチ効果が観測されている遠方の銀河団(z=0.17〜0.54)の観測をもとにに導出され、68+/-22km/sec/Mpcの値を得た。これは、宇宙の大きさの1/2の距離にある天体を用いた初めての試みであり、宇宙の構造と進化を知る上で重要な結果である。
2.広帯域・高効率・高分解能X線望遠鏡の開発
円筒内面スパッタリング装置による多層膜スーパーミラーの製作と特性X線によるその性能評価は順調に進めらており、すでに、26〜40keVのエネルギー領域において30%を越える反射率を達成した。1999年に予定されている気球搭載硬X線望遠鏡に用いるレプリカミラーへの成膜も行い、マスク機構の採用により全面にわたって2%程度で均一な多層膜が可能になってきた。Pt/C多層膜では、1組の厚さが25A、積層数60組でも高い反射率が得られ、界面粗さ3Aが達成された。超高精度三次元測定機も納入され、超精密加工による非球面鏡面基板の詳しい形状評価が進められている。

研究成果

• [文献書誌] 山下広順,国枝秀世,田原譲: "硬X線多層膜-放射光科学への応用-" 放射光学会誌. 9・2. 1-15 (1996)
• [文献書誌] Y.Tawara,K.Yamashita,H.Kunieda et al.: "Multilayer Supermirror Coating for Hard X-Ray Telescope" Proc.SPIE. 2805. 236-243 (1996)
• [文献書誌] Y.Tawara,K.Yamashita et al.: "ASCA Observation of the Distant Cluster A1204" Astrophys.J.Lett.466. L75-L78 (1996)
• [文献書誌] H.Kunieda,Y.Tawara,K.Yamashita et al.: "Detection of a Temperature Structure in the Coma Cluster of Galaxies with ASCA" Astrophys.J.Lett.473. L71-L74 (1996)
• [文献書誌] Y.Namba: "Ultra-Precision Ginding of CVD-SiC Mirror for Synchrotron Radiation" Proc.SPIE. 2856(in press). (1997)
• [文献書誌] K.Yamashita: "Multilayer X-ray Optical Systems for Future X-Ray Astronomy Missions" Proc.Workshop on the Next Generation of X-Ray Observatories. (in press). (1997)
• [文献書誌] 山下広順: "平成8年度科学研究費補助金特別推進研究研究状況報告書" 219 (1996)
• [文献書誌] Y.Tawara,K.Yamashita et al.: "X-Ray Imaging and Spectroscopy of Cosmic Hot Plasmas Resonant Scattering of Iron K Line in an Intracluster Medium" Universal Academy Press Inc.F.Makino and K.Mitsuda編, 653(87-90) (1997)