大型国際X線天文衛星計画Athenaの科学成果最大化

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H00175
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分16:天文学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松本 浩典 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (90311365)
• 研究分担者: 山口 弘悦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (00513467) ; 石川 久美 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (00709173) ; 粟木 久光 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (30252414) ; 坪井 陽子 中央大学, 理工学部, 教授 (70349223) ; 前田 良知 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (80342624) ; 三石 郁之 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (90725863)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: X線天文学 / X線光学系

研究成果の概要

Athena 計画は、欧州宇宙機構が大型計画に採択した、大型X線天文衛星計画である。巨大なX線望遠鏡、精密撮像分光を可能にするX線マイクロカロリメーター (X-IFU)、広視野を誇るDEPFET (WFI) を搭載する。その規模から、日米の国際協力が必須の計画である。
Athena のX線望遠鏡は、正規の2回反射以外のパスで混入する迷光が非常に多い。この迷光を減少するため、我々は超軽量のプリコリメターの開発を行った。また、望遠鏡の反射材イリジウムのX線吸収端による集光力減少を防ぐため、ダイアモンドライクカーボンなどの軽元素コーティングの基礎開発を行った。また、観測計画立案にも関わった。

自由記述の分野

X線天文学

研究成果の学術的意義や社会的意義

Athena は、1.どのようにして物質が集積して、今日の大規模構造を形成したのか、2.どのようにして超巨大ブラックホールは成長し、そして宇宙に影響を与えたのか、の解明を目指す。これらのテーマは、「宇宙・物質・空間は何故できたのか」という人類の知的興味に深く関わっており、この課題にX線天文学を通して真っ向から答えようとするミッションである。また、Athenaは2030年代において、ALMA、SKA、TMT などの他の波長の大型観測装置と並んで、宇宙物理学の重要な課題に挑戦するミッションの一つとなる。この研究は、Athena を確実に実行可能なミッションとする意義を持つ。