宇宙・高エネルギー観測 - 広島大学極限宇宙研究拠点 CORE-U

2015-01_CoreU高エネ宇宙G紹介.ppt
広島大学 高エネルギー宇宙グループ
(http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp)
可視・赤外
X線
X線 ガンマ線
2015年1月21日
宇宙科学センター 水野恒史
T. Mizuno et al.
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Research Theme
2015-01_CoreU高エネ宇宙G紹介.ppt
•  宇宙の高エネルギー現象の観測的研究を行う
–  ブラックホール(BH)/中性子星、高温プラズマ、ガンマ
線バースト、宇宙線
•  そのため、ASTRO-H衛星計画を推進する
–  硬X線撮像検出器(HXI)、軟ガンマ線検出器(SGD)開
発の主要メンバー
•  平行して、現行の装置を用いた観測と将来装置
の開発を行う
–  すざく衛星 (2005~)、Fermi衛星 (2008~)、PoGOLite
気球実験(2013~)、CTA将来計画など
T. Mizuno et al.
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Members
•  理学部物理/宇宙科学センターの教員+ポスドク
研究員、学生で構成
•  他のグループ、特に可視赤外線Gと密に連携
深沢泰司
水野恒史
高橋弘充
大野雅功
田中康之
(+北口貴雄)
大杉節
T. Mizuno et al.
勝田準一郎
伊藤亮介
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Members
•  理学部物理/宇宙科学センターの教員+ポスドク
研究員、学生で構成
•  他のグループ、特に可視赤外線Gと密に連携
深沢泰司
水野恒史
(拠点リーダー)
BH、宇宙線
活動銀河核、銀河団
高橋弘充
BH、中性子星
大野雅功
田中康之
ガンマ線バースト
活動銀河核
(+北口貴雄)
T. Mizuno et al.
大杉節
勝田準一郎
伊藤亮介
加速器実験
超新星残骸
活動銀河核
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最近の研究成果(1)
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•  これまでで最も遠い(80億年前、赤方偏移z=1.1)
活動銀河からの超高エネルギーガンマ線の検出
(2013年10月 田中康之らにより記者会見発表)
E>5GeVの「普通の」ガンマ線到来
方向
PSK 0426-380から2発の超
高エネルギーガンマ線(>100
GeV)を検出
T. Mizuno et al.
Fermi衛星全天ガンマ線マップ
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最近の研究成果(1)
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•  これまでで最も遠い(80億年前、赤方偏移z=1.1)
活動銀河からの超高エネルギーガンマ線の検出
(2013年10月 田中康之らにより記者会見発表)
(星の光)
E>5GeVの「普通の」ガンマ線到来
方向
(活動銀河など)
•  超高エネルギーガンマ線は星の光に
よる背景放射と反応=>ガンマ線の吸
収から星生成を研究
•  より遠く(昔)の星生成研究が可能に
Fermi衛星全天ガンマ線マップ
•  次世代地上TeV望遠鏡アレイ(CTA)に
より詳細な研究が期待される
T. Mizuno et al.
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最近の研究成果(2)
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•  日本人アマチュアの発見した新星からガンマ線を
初めて検出
(2010年8月 高橋弘充らにより記者会見発表)
•  新星(白色矮星を含む連
星系での爆発的核融合)
は銀河系スケールではあ
りふれた現象(超新星爆発
の~1000倍の頻度)
•  新星がガンマ線を出すと
は考えられていなかった
日本人アマチュアが発見, 花山天文台で確認・通報
西山浩一, 椛島冨士夫, 前原裕之(花山天文台)
T. Mizuno et al.
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最近の研究成果(2)
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•  日本人アマチュアの発見した新星からガンマ線を
初めて検出
(2010年8月 高橋弘充らにより記者会見発表)
•  新星がガンマ線を出すと
は考えられていなかった
T. Mizuno et al.
•  「かなた」を含む可視フォローアップ観測&ガ
ンマ線データのモニタ。可視光と同期したガン
マ線を初めて検出
•  伴星(赤色巨星)近くの衝撃波による粒子加速
が普遍的に起きている
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その他の成果(記者発表を例として)
•  記者会見発表
–  これまでで最も遠い活動銀河からの超高エネルギーガンマ線(2013/10月;
田中康之ほか)
–  太陽フレアからのガンマ線の長時間放射(2012年6月;田中康之ほか)
–  新星からのガンマ線の検出(2010年8月;高橋弘充ほか)
–  銀河より巨大な粒子雲からのガンマ線(2010年4月;深沢泰司ほか)
–  ガンマ線による銀河宇宙線測定(2010年3月;水野恒史ほか)
–  恒星方向からのガンマ線放射(2010年3月;高橋弘充ほか)
–  ガンマ線バーストによる光速度一定原理の検証(2009年10月;大野雅功ほか)
–  新種のガンマ線銀河(2009年5月;深沢泰司ほか)
•  「かなた」望遠鏡(可視赤外)、すざく衛星(X線)、Fermi衛星(ガンマ線)な
どによる多波長連携を中心に継続的に成果を上げている
T. Mizuno et al.
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ASTRO-H実現に向けて(1)
•  ASTRO-H衛星の実現に向けて、HXI/SGDの製造・試験を急ピッチで進
めている (スタッフ・大学院生多数参加)
2014年1~12月 フライト品の製造
初号機の完成
(2014年11月 アライメント最終調整)
2014年1~5月 一時噛み合わせ試験
End-to-endで動作の確認
2014年10月カメラ部低温試験
線源のイメージング
T. Mizuno et al.
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ASTRO-H実現に向けて(1)
•  ASTRO-H衛星の実現に向けて、HXI/SGDの製造・試験を急ピッチで進
めている (スタッフ・大学院生多数参加)
2014年12月 初号機低温試験
軌道上動作温度でのキャリブレーション
宇宙研C棟恒温槽
2014年12月 初号機熱真空試験
軌道上環境下での動作検証
CC付近の温度履歴
つくば
8mφチャンバー
10日間
SGD-S
BGO付近の温度履歴
22Na(511keV)
57Co(122keV)
SGD-AE
SGD-DPU
視野Cut前
視野Cut後
現在は二号機の製造を済ませ試験準備中
T. Mizuno et al.
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ASTRO-H実現に向けて(2)
•  昨年2月24,25日に広島大学で「HXI/SGD Science Workshop」を開き
、国内外の主要メンバを招いてASTRO-H打ち上げ後に目指すサイエン
スについて議論を行った
–  高エネ宇宙メンバによる講演4つ、「かなた」望遠鏡ツアー
–  ASTRO-H White Paperや性能検証フェーズの観測提案へのインプット
T. Mizuno et al.
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まとめ
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•  宇宙の高エネルギー現象の研究のため、ASTRO-H衛星計
画を推進し、現行装置による観測と将来装置の開発を行う
•  大学内の他のグループ、特に可視赤外線グループおよび国
内外の研究機関と密接に連携
•  ASTRO-H衛星の実現に向け、搭載装置の製造・試験および
、打ち上げ後に目指すサイエンスの議論を進めている
T. Mizuno et al.
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Appendix
T. Mizuno et al.
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