高感度の硬X線観測で探るブラックホールへの物質流入

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14079201
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 牧島 一夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (20126163)
• 研究分担者: 国分 紀秀 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (50334248)
• キーワード: ブラックホール / 大気圏外観測 / 硬X線・ガンマ線 / 放射線検出器 / 結晶シンチレータ / 半導体検出器 / 科学衛星 / 低バックグラウンド

研究概要

本研究の目的は、Astro-E2衛星(2005年1月に打上げ予定)に搭載される世界最高の感度をもつ硬X線検出器HXD-II(Hard X-ray Detector)を開発すること、またそれを用いてブラックホールに物質が吸い込まれる際の統一的な理解を得ることである。本年度は昨年度に引き続き、HXD-IIの製作を推進し、以下のような成果を達成した。
1.HXD-IIのセンサー部(HXD-S)、アナログ信号処理部(HXD-AE)、およびデジタル信号処理部(HXD-DE)のハードウェアをほぼ完成させた。
2.7月から11月にかけ、これらのコンポーネントをいったん衛星に搭載し、機械的および電気的なインタフェースの確認試験(1次噛み合わせ)を行った。
3.11月から2月にかけ、1次噛み合わせでの不具合に対処するとともに、単体環境試験の準備を進めた。
4.衛星軌道上での検出器の放射化特性を定量化するため、昨年度の理研や阪大での実験に引き続き、放射線医学研究所において加速器ビーム照射実験を行い、とくに短時間成分に関するデータを取得した。
5.HXD-IIでの観測の準備として、Chandra、XMM-Newton, HETE-2などの衛星のデータ解析を進めた。またHXD-IIによる観測および軌道上較正の立案を進めた。
6.HXD-IIのさらなる改良を目ざし、フーリエ合成硬X線光学系、1次元の位置感度をもったCdTe検出器の開発、コンプトンカメラの概念設計などを進めた。

研究成果

• [文献書誌] M.M.Murashima, Y.Kobayashi, M.Kokubun 他14名: "Activation Properties of Schottky CdTe Diodes Irradiated by 150 MeV Protons"IEEE Transactions on Nuclear Science. 50・4. 1013-1019 (2003)
• [文献書誌] Y.Kobayashi, A.Kubota, K.Nakazawa, T.Takahashi, K.Makishima: "Observational Evidence for a High-Energy Compton Cloud in GRO J1655-40 under a High Accretion Rate"Publications of the Astronomical Society of Japan. Vol.55. 273-279 (2003)
• [文献書誌] Y.Urata, S.Nishiura, T.Miyata, H.Mito, T.Kawabata, Y.Nakada, T.Aoki, T.Soyano, K.Tarusawa, Yoshida, T.Tamagawa, K.Makishima: "Multiband Optical Follow-up Observations of ORB 020813 at the Kiso and Bisei Observatories"Astrophysical Journal Letters. Vol.595. L21-L24 (2003)
• [文献書誌] T.Takahashi, K.Nakazawa, T.Kamae, H.Tajima, Y.Fukazawa, M.Nomachi, M.Kokubun: "High Resolution CdTe Detectors for the Next-Generation Multi-Compton Gamma-ray Telescope"SPIE. Vol.4581. 1228-1235 (2003)
• [文献書誌] J.Kotoku, K.Makishima, Y.Okada, H.Negoro, Y.Terada, H.Kaneda, M.Oda: "Fourier Synthesis Image Reconstruction by Use of One-Dimensional Position-Sensitive Detectors"Applied Optics. 42・20. 4176-4185 (2003)
• [文献書誌] 牧島 一夫: "ブラックホールの観測的研究の進展"日本物理学会誌. 58・12. 888-895 (2003)