超軽量・広視野・高角度分解能望遠鏡による大質量星形成領域の広がったX線放射の解明

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本研究の目的は、X線観測を介した大質量星周辺環境の理解である。太陽の10-数百倍の質量を持つ「大質量星」は銀河進化に欠かせない重要天体として知られる。大質量星が活発に誕生する星形成領域では空間的に広がったX線放射がしばしば観測され、高エネルギーの星間現象を探る手がかりとして期待できる。本研究ではこの放射の根本的理解のために (1) 広視野・高感度で放射を捉える次世代型の軽量望遠鏡の開発を進めつつ、(2) 既存のX線天文衛星のデータを解析することで放射の起源や基礎物理の解明を目指している。望遠鏡はマイクロマシン技術を用いることで超小型衛星に搭載できるほど小型・軽量でありながら、広がった放射に日本の大型衛星「すざく」に匹敵する感度を実現できる。従来課題であった結像性能はX線反射鏡面の形状改善により、宇宙実証機であり2025年までの打ち上げを目指す超小型衛星 GEO-X の要求を達成し、加熱処理の長時間化により将来探査に必要な性能が得られる見込みを得た。打ち上げに向けては、製作プロセスや組み立て部品の微調整を行い、宇宙実証に向けた最終局面を迎えつつある。衛星データ解析では、2000年代初頭から現在までに「すざく」や Chandra 等で観測されてきた広がった放射と星団の性質を系統的に調査し、放射のスペクトルや表面輝度等の基本的な性質が大質量星自身よりむしろ星間物質に強く依存する結果を得た。これは従来議論されてきた広がったプラズマの温度の違いや、熱的/非熱的といった違いを統一的な描像で説明する可能性を含む。本研究成果は査読付き論文や博士論文として発表を行った。