超精密Ｘ線分光で解き明かす巨大ブラックホールの物質放出によるバリオン加熱経路

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15J02737
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 瀬田 裕美 首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2020-03-31
• キーワード: X線天文学 / マイクロカロリメータ / デジタル処理機器

研究実績の概要

本来の計画は、2016年打ち上げのX線天文衛星 「ひとみ」の機上デジタル処理機器の性能校正やデータ解析を行う予定であったが、同衛星は姿勢系の不具合により、打ち上げ後１ヶ月で観測中止となった。そこで、「ひとみ」衛星の希少なデータを生かしながら、将来衛星計画への展開を見据えた機上デジタル処理の開発に力を注ぐことにした。
将来計画には、「ひとみ」衛星後継機をはじめ、2030年前後に打ち上げ予定の宇宙マイクロ波背景放射観測衛星 LiteBIRD や、次世代赤外線天文衛星 SPICA などがある。これらは、「ひとみ」衛星と同様に、低温検出器を搭載する予定である。低温検出器で検出したデータを処理する軌道上デジタル処理には、共通する機能要求と技術的課題がある。したがって、「ひとみ」衛星の開発資産がそのまま展開できる。
私は、これらの機上デジタル処理器のブレッドボードモデル (BBM) を作成し、そこに「ひとみ」衛星で開発したロジックを搭載して改良することを目標にした基礎的な開発を行った。疑似センサーデータをアナログ処理器が処理後、デジタル処理機器を通り、スペースワイヤー通信を行う。機器への要求を整理し、市販品のボード (Zybo) と拡張ボードで対応できることを示した。機器を準備し、搭載するプログラム開発を行って、初歩的なロジックを動作させるところまで開発を進めた。
また、「ひとみ」衛星で得られたデータを用いた論文に、共著者として参加した。機上デジタル処理機器の開発経験を活かして、高エネルギー側の応答を求めることに寄与し、活動銀河核 NGC1275 とその母銀河団のスペクトルを分離することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Detection of polarized gamma-ray emission from the Crab nebula with the Hitomi Soft Gamma-ray Detector† (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psy118
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi X-ray observation of the pulsar wind nebula G21.5?0.9 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psy027
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In-flight verification of the calibration and performance of the ASTRO-H (Hitomi) Soft X-ray Spectrometer (2018)
  • 著者名/発表者名: Leutenegger Maurice A.、et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.2.021407
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ground calibration of the Astro-H (Hitomi) soft x-ray spectrometer (2018)
  • 著者名/発表者名: Eckart Megan E.、et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.2.021406
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi (ASTRO-H) X-ray Astronomy Satellite (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Tadayuki、et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.2.021402
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In-flight calibration of Hitomi Soft X-ray Spectrometer. (1) Background (2018)
  • 著者名/発表者名: Kilbourne Caroline A、Sawada Makoto、Tsujimoto Masahiro、Angellini Lorella、Boyce Kevin R、Eckart Megan E、Fujimoto Ryuichi、Ishisaki Yoshitaka、Kelley Richard L、Koyama Shu、Leutenegger Maurice A、Loewenstein Michael、McCammon Dan、Mitsuda Kazuhisa、Nakashima Shinya、Porter Frederick S、Seta Hiromi、et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx139
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Glimpse of the highly obscured HMXB IGR?J16318?4848 with Hitomi* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx154
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi observations of the LMC SNR N?132?D: Highly redshifted X-ray emission from iron ejecta* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx151
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi X-ray studies of giant radio pulses from the Crab pulsar* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx083
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Search for thermal X-ray features from the Crab nebula with the Hitomi soft X-ray spectrometer* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx072
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi observation of radio galaxy NGC?1275: The first X-ray microcalorimeter spectroscopy of Fe-Kα line emission from an active galactic nucleus* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx147
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Atomic data and spectral modeling constraints from high-resolution X-ray observations of the Perseus cluster with Hitomi* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx156
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature structure in the Perseus cluster core observed with Hitomi* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psy004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Measurements of resonant scattering in the Perseus Cluster core with Hitomi SXS* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx127
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Atmospheric gas dynamics in the Perseus cluster observed with Hitomi* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: ーーー
  • DOI: 10.1093/pasj/psx138
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In-flight performance of the soft x-ray spectrometer detector system on Astro-H (2018)
  • 著者名/発表者名: Porter Frederick S.、et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.1.011218
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In-flight performance of pulse-processing system of the ASTRO-H/Hitomi soft x-ray spectrometer (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishisaki Yoshitaka、Yamada Shinya、Hiromi Seta、et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.1.011217
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Performance of the helium dewar and the cryocoolers of the Hitomi soft x-ray spectrometer (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Ryuichi、Takei Yoh、Mitsuda Kazuhisa、Yamasaki Noriko Y.、Tsujimoto Masahiro、Koyama Shu、Ishikawa Kumi、Sugita Hiroyuki、Sato Yoichi、Shinozaki Keisuke、Okamoto Atsushi、Kitamoto Shunji、Hoshino Akio、Sato Kosuke、Ezoe Yuichiro、Ishisaki Yoshitaka、Yamada Shinya、Seta Hiromi、et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.1.011208
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In-orbit operation of the soft x-ray spectrometer onboard the Hitomi satellite (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsujimoto Masahiro、et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.1.011205
  • 査読あり / 国際共著
• [備考] 首都大学東京 宇宙物理実験 大橋研究室
  • URL: http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/home/wp/