高分解X線スペクトルを用いた超新星残骸の研究とX線偏光計の開発

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ASCA衛星によるX線観測で銀河面をサーベイし、粒子加速を行っている可能性の高い殻型超新星残骸を複数個、発見した。これらの天体には、電波で暗いという共通する特徴があり、同種の天体を発見するにはX線サーベイが最も効率の良い方法であることを示しており、重要である。この観測結果をまとめて論文を提出し、現在は査読中である。また、既に他の波長で発見された超新星残骸からのX線放射についてもASCA衛星の銀河面サーベイのデータを用いて研究を行った。これらの超新星残骸のうちいくつかからはTeV放射が発見され、粒子加速が確実である。X線は電子加速の量、磁場強度の議論の上で、重要な情報となる。上記データ解析と平行して、将来、殻型超新星残骸での粒子加速のメカニズムを明らかにするために重要な情報となるX線偏光観測装置の開発を行った。本研究代表者は、特に、読み出し回路の開発と中性子バックグラウンドの評価を主導した。我々の開発しているX線偏光観測装置は、検出部が多数のセグメントに分かれており、入射X線のコンプトン散乱した検出部と光電吸収した検出部を同時計測しなければいけない。この点が、読み出し回路に求められる重要な機能である。我々はSpaceWireというルーティング機能を持ったバス規格を用いることでこの機能を実現する予定である。本年度は検出部を217ユニットから19ユニットにスケールダウンしたプロトタイプモデルに対して読み出し回路の試作機を作成し、機能試験を行った。放射光X線施設で偏光測定などを行い、要素技術が十分であり、今後はスケールアップするだけで検出部217ユニットのフルモデルを実現できることを確認した。また、気球高度で無視できない中性子バックグラウンドの評価を、中性子線源を用いた実験とシミュレーションの両面から行った。