Elucidation of ultra-strong magnetic field of neutron stars with highly-sensitive X-ray and Gamma-ray polarimetry

用高灵敏X射线和伽马射线偏振法阐明中子星超强磁场

• 批准号: 19H05609
• 负责人: 玉川 徹
• 金额: $ 118.39万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-06-26 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05609/
• 关键词: 宇宙物理学（実験）; X線・ガンマ線偏光; 超強磁場; 中性子星; 飛翔体観測; 宇宙物理学 (実験)

(1) IXPE衛星は打ち上げ前の準備が全て完了し、当初の予定通り2021年12月9日に米国ケネディ宇宙センターから高度600kmの赤道軌道に打ち上げられた。約1ヶ月の初期機能確認を経て、2022年1月から科学運用を開始した。我々が提供したX線偏光計搭載のガス電子増幅フォイル、X線望遠鏡搭載の熱シールドはいずれも、問題なく動作していることを確認した。(2) 我々IXPEマグネター観測チームは、4U 0142+61 を1月31日から2月27日まで観測し、データの品質確認や初期解析を行なった。その結果、統計的に有意にX線偏光が観測できていることを確認した。(3) 日本が提供する XL-Calibur 気球実験用硬X望遠鏡に対して、SPring-8 シンクロトロン放射光 (20-70 keV) を利用して、エネルギー毎の結像性能・有効面積を較正した。望遠鏡を20℃に保つためのヒーターと温度計も取り付けを完了した。可視光の平行光を利用することで、天体の観測方向と偏光計の方向をモニターする2台の可視光カメラと硬X線望遠鏡の光軸関係も測定した。これにより、望遠鏡のフライト準備が完了した。硬X線偏光計については、0.8 mm厚に薄くしたCZT半導体検出器（主検出部）と、阻止能の高いBGOシンチレータ（アクティブシールド部）の組み上げを、米国において実施した。(4) 接着剤により一体化された IXPE 搭載熱制御素子の経年劣化や接着前後の状態を比較するために、小型かつ解像度の良いビデオスコープによる評価システムを構築した。これを用いて各接着部の様子をリアルタイムで観察し、フライトスペア品の品質評価を実施した。

(1)The IXPE satellite was fully prepared for launch on December 9, 2021, at an altitude of 600km in equatorial orbit. The initial function confirmation will take approximately one month, and scientific application will begin in January 2022. We provide X-ray polarizers equipped with electronic amplification, X-ray telescopes equipped with thermal analysis, and confirmation of problems. (2)IXPE's production test was conducted on January 31 and February 27, 2014. The results and statistics of intentional X-ray polarization are confirmed. (3)The XL-Calibur telescope provided by Japan uses hard X-ray telescopes to make use of the light emitted by the SPring-8 Shinkokoro (20-70 keV) and correct the imaging performance and effective area of the entire telescope. The telescope is at 20℃ and the thermometer is ready. The optical axis relationship of two visible light collimators and two hard X-ray telescopes was measured. The telescope is ready to go. Hard X-ray polarimeter 0.8 mm thick thin film CZT semiconductor detector (main detector), high blocking energy BGO thin film (main detector), high blocking energy BGO thin film (main detector), high blocking energy BGO thin film (main detector) (4)Then, we built an evaluation system for the integrated IXPE-equipped thermal control elements to compare the year-on-year degradation and the status before and after the connection, and to provide a small and high-resolution video console. The quality evaluation of the product is carried out by the inspection of the product quality of each joint part.

项目成果

IXPE Data Archive

IXPE 数据存档

INAF/ローマ/INFN/Pisa/INFN/Torino(イタリア)

INAF/罗马/INFN/比萨/INFN/都灵（意大利）

IXPE衛星搭載GEMの宇宙線重イオンへの耐性試験

IXPE卫星上GEM抗宇宙射线重离子测试

• 发表时间: 2020
• 作者: Taniguchi Yusuke;Ejiri Shinji;Kanaya Kazuyuki;Kitazawa Masakiyo;Suzuki Hiroshi;Umeda Takashi;WHOT-QCD Collaboration;内山慶祐
• 通讯作者: 内山慶祐

The Imaging X-ray Polarimetry Exporer (IXPE): technical overview II

成像 X 射线偏振测定仪 (IXPE)：技术概述 II

• 发表时间: 2019
• 作者: O'dell;S.
• 通讯作者: S.

The Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE): technical overview IV

成像 X 射线偏振测量仪 (IXPE)：技术概述 IV

• DOI: 10.1117/12.2595302
• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the SPIE
• 作者: B. D. Ramsey;et al.
• 通讯作者: et al.