2015 Fiscal Year Annual Research Report
小型衛星用広視野X線偏光装置の開発と系統的GRB偏光測定
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25610042
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
谷森 達 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10179856)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 硬X線偏光測定 / ガンマ線バースト / パルサー / 気球観測 / ガスTPC / 光電効果 / コンプトン散乱 / 磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガンマ線バースト（GRB）は宇宙最大の爆発現象であり、赤外線からγ線まで多波長で研究されているが、その爆発機構はまだ不明である。その解明に不可欠なのがX線γ線偏光度である。偏光は磁場構造、加速現場の幾何学情報を唯一与えてくれる。X、γ線偏光は宇宙物理全般で粒子加速解明に重要な磁場情報を与える観測量で有るが、その測定は大変困難であり、現在までに数例の精度の低い観測結果のみである。この申請では当初測定効率のより5-30keVの光電効果電子の散乱方向測定を考えた。しかし光電効果電子を用いた場合偏光度測定の精度を決めるModulation値が0.2-0.3と小さく、統計をあげる必要があるが系統誤差を抑えることが難しくなる。一方コンプトン散乱の計測ではこのM値は0.5以上が期待でき、100keV以上では宇宙背景放射が急激に減少し、高いS/Nが得られる可能性がある。この研究の基礎となっった電子飛跡検出コンプトンカメラ（ETCC)は100keV以上で高い雑音除去と6strという広視野をもつGRB検出では最適な装置である。特にETCCは内が立方体という単純な構造であり大きなM値が予想される。すでに３０cm角大型ETCCが気球実験用にできている。さらに２５，２６年度でその感度の飛躍的改善が可能となり極域周回気球実験で２０個以上のGRB観測が可能なことが判明した。そのためより早い段階で高精度GRB偏光観測が確実に行える手段であると考え、より実現が早い気球におる偏光測定の実現性をこの研究で検討した。具体的な可能性を検証するため、この30㎝角ETCCを用いたGRB偏光測定の可能性をSPRING-8放射光、さらには線源を用いた実験により検証することを目指した。
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