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散乱型硬X線偏光度検出器によるかに星雲の偏光度観測

使用散射硬 X 射线偏振探测器观测蟹状星云的偏振

基本信息

批准号：
17030001
负责人：
郡司修一
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17030001/
关键词：
硬X線偏光度検出器カニ星雲 PHENEX 気球偏光かに星雲シンチレーター MAPMT

项目摘要

X線/硬X線天文学は、エネルギー、時間、イメージの観測により、大きく発達してきた。しかしながら、偏光の観測は30年前に行われて以来、ほとんど観測が行われていない。特に硬X線領域での観測は大きく立ち後れているのが現状である。それはひとえに検出器開発が困難だからである。しかしながら、偏光観測が実現できれば天体の幾何学的な構造や磁場構造、パルサーやブラックホールのエネルギー輻射メカニズムを研究する上で大いに役立つ。特に硬X線領域での観測であれば、気球での観測が可能であり、非常に安価に実験を行うことができる。そこで我々は硬X線領域に高い感度を持つ偏光度検出器の開発を行った。この検出器をPHENEX(Polarimetry for High ENErgy X rays)と呼ぶ。PHENEXはユニットカウンターと呼ばれる偏光度検出器を複数台並べたものであり、ユニットカウンターは80keVで偏光解析能力53%、検出効率20%と世界最高レベルの性能を持つ検出器である。そして2006年6月に、ユニットカウンターを4台積んだPHENEX検出器を気球に搭載して超新星残骸であるカニ星雲のプレリミナリーな偏光観測を行った。日本時間の5時13分に岩手県三陸町から打ち上げられた検出器は、打ち上げ後2時間半程度で上空37.5kmに到達し、6時間15分のレベルフライトを行った。この間検出器本体は正常に動作したが、残念ながら方向制御のトラブルにより、カニ星雲を正確に追尾することはできなかった。しかし、それでも約1時間のカニ星雲の観測と1時間のバックグランドを実現することができた。観測終了後は検出器を海に落下させて回収を行った。検出器に積まれていたデータを解析したところ、検出器がカニ星雲からの信号を10σ以上で検出していた事が確認できた。また偏光解析を行った結果、統計的には不十分ではあるものの偏光を示すモジュレーションらしきパターンも観測された。今後有効面積を増やし、方向制御をフィックスすれば、カニ星雲やCygnus X-1の偏光観測も十分可能であるという事が分かった。

X-ray/hard X-ray astronomy is the most important aspect of astronomy. Since its inception 30 years ago, polarization measurement has been in operation. Special hard X-ray field is not easy to measure.それはひとえに検出器开発が困难だからである。The structure of celestial geometry, magnetic field structure, and radiation of celestial bodies are studied in detail. Special hard X-ray field detection is possible, very safe and accurate. The development of polarization detectors in hard X-ray fields with high sensitivity and high sensitivity. PHENEX(Polarimetry for High Ergy X rays) PHENEX has a polarization resolution of 53%, a detection efficiency of 20%, and the highest polarization performance in the world. In June 2006, the 4-stage PHENEX detector was launched to measure the polarization of the supernova remnant. At 5:13 am, Iwate, Sanriku, Japan time, the aircraft arrived at 37.5 km above the ground at 2:30 pm, 6:15 pm. The detector body is not normal operation, residual thinking, direction control, correct collision. For example, if you want to make a reservation, you can make a reservation. After the end of the test, the instrument returned to the sea. The detector detects the signal above 10 σ, and the detector detects the signal above 10σ. Polarization analysis results, statistics, and polarization measurements In the future, there will be an increase in the area, direction control, and polarization of the nebula Cygnus X-1.