X線観測による銀河団の構造と進化の研究

2002 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) ; 国枝 秀世 宇宙科学研究所, 教授 (00126856) ; 田原 譲 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10135296)
• キーワード: 銀河団 / X線スペクトル / プラズマ温度 / 鉄輝線 / 重元素組成比 / 硬X線望遠鏡 / 多層膜スーパーミラー / 気球観測

研究概要

(1)銀河団の観測的研究 X線天文衛星「あすか」とXMM-Newtonで観測された統計精度の優れた銀河団の画像スペクトル解析を行った。プラズマ温度及び重元素組成比の指標となる、2つのエネルギー帯域の強度比(HR, Hardness Ratio)及び鉄輝線と連続成分の強度比の画像を作成した。これをもとに、特徴的な領域のX線スペクトルを求めた。その結果、銀河団への銀河集団規模の落ち込みによる構造の観測的証拠が明らかとなり、銀河団の力学的進化を探る手がかりが得られた。また、重元素組成比の分布がプラズマ温度の分布と必ずしも一致しないという新たな問題が提起された。
(2)硬X線望遠鏡の開発 2回目の気球実験は2003年9月に予定されており、2台目の多重薄板型硬X線望遠鏡の製作のために、Pt/C多層膜スーパーミラーの大量生産を開始した。改良点は、エネルギー領域を20-60keVに拡大すること,ガラスマンドレルに直接多層膜スーパーミラーを成膜し、薄板アルミ基板にレプリカを取る方式により結像性能を向上と製作の効率化を図ったことである。現在までに1000枚製作し、性能評価を行った。焦点面検出器として、撮像型シンチレーションカウンターを完成し、2mmの位置分解能が得られた。

研究成果

• [文献書誌] K.Yamashita: "Mirrors for hard X-ray focusing"Proc.Int'l.Conf. "Multicolour Universe" (eds. R.K.Manchanda and B.Paul, TIER, Mumbai). 280-284 (2002)
• [文献書誌] Y.Tawara, K.Yamashita, H.Kunieda et al.: "A hard X-ray telescope with multilayered supermirrors for balloon observations of cosmic X-ray sources"Advances in Space Research. 30. 1313-1319 (2002)
• [文献書誌] Y.Tawara, K.Yamashita, H.Kunieda et al.: "InFOCmS balloon-borne hard x-ray experiment with multilayer supermirror x-ray telescope"Proc. SPIE "X-Ray Optics for Astronomy". 4496. 109-114 (2002)
• [文献書誌] S.M.Owens, Tawara, K.Yamashita et al.: "Chracterization and performance of the InFOCμS 20-40 keV x-ray focusing mirror"Proc. SPIE "X-Ray Optics for Astronomy". 4496. 115-126 (2002)
• [文献書誌] T.Okajima, Y.Tawara, K.Yamashita, H.Kunieda, Y.Namba et al.: "Characterization of the supermirror hard X-ray telescope for the InFOCμS balloon experiment""Appl.Opt.. 41. 5417-5426 (2002)
• [文献書誌] K.Yamashita: "The Contribution of ASCA to High Energy Astrophysics"Italian Phys.Soc.Gonf.Proc. "Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics". (in press). (2003)