X線精密分光観測で探る高温宇宙の構造と進化

通过精确的X射线光谱观测探索高温宇宙的结构和演化

• 批准号: 06J07728
• 负责人: 竹井 洋
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J07728/
• 关键词: 銀河間中高温物質; WHIM; TES; X線マイクロカロリメータ; SQUID; 軟X線バックグラウンド; すざく; XIS

すざく衛星のX線データを用いて、Warm-Hot Intergalactic Medium(WHIM)の観測的研究、銀河系内の高温ガスの分布に関する研究を行った。WHIMとは温度10^<6-7>K,密度10^<-6>-10^<-4>cm^<-3>の銀河間物質のことであり、近傍宇宙のバリオンの半数程度を占めると言われる。しかし、その存在はまだ観測的に明確になっておらず、有意な検出、あるいは存在量に対する制限が望まれている。本研究では特に密度の高いWHIMの存在が期待される銀河団周辺に注目し、WHIM中の電離した酸素からの輝線の検出を目指した。すざく衛星のCCD検出器XISを用いて銀河団A2218の周辺部を観測したところ、WHIMの放射を検出することはできなかったものの、酸素輝線強度に強い制限をつける事に成功した。得られた強度の上限値はこれまで欧米の人工衛星を用いて観測された強度の1/6程度であり、酸素輝線の観測にXISが非常に強いことを示した。また、太陽風の荷電粒子が地球近傍の中性粒子と電荷交換をすることで放出された輝線をとらえることに成功し、銀河系の電離酸素、電離ネオン等の放射強度の方向依存性の研究も行った。これらはすべて軟X線バックグラウンドとして寄与する成分であり、本研究は軟X線バックグラウンドの起源に対する制限を与えた。そして、太陽系から銀河間空間に至るまでの幅広いスケールで高温宇宙の構造に知見を与えた。また、次世代分光器であるX線マイクロカロリメータの開発も行った。次世代衛星搭載の鍵となる信号多重化方式を実現するため、磁場加算によって多重化を行う8入力SQUID磁束計のノイズレベル、応答、クロストーク特性の評価を行い、この磁束計が実用レベルにあることを示した。また、デジタル信号処理系の開発も開始した。

使用来自苏扎卫星的X射线数据，我们对热热层间培养基（WHIM）进行了观察性研究，并研究了银河系中热气体的分布。 WHIM是指温度为10^<6-7> k的白术物质，密度为10^<-6> -10^<-4> cm^<-3>，据说占宇宙附近的Baryons的一半。但是，尚未观察到它的存在是明确定义的，并且需要对丰度的大量检测或局限性。在这项研究中，我们专注于周围的星系簇，这些星系簇预计将存在高密度，并旨在检测来自电离氧的发射线。当我们使用Suzaku卫星的CCD检测器XIS观察Galaxy群集A2218的外围时，我们发现，尽管我们无法检测到来自异想天开的辐射，但我们能够对氧发射线的强度设定强度限制。获得的强度的上限约为在欧洲和美国使用卫星观察到的强度的1/6，这表明XIS在观察氧发射线时非常强。我们还设法捕获了通过靠近地球的中性颗粒的带电的太阳风交换发射的发射线，并研究了辐射强度的定向依赖性，例如电离氧和银河系中的电离霓虹灯。这些都是作为软X射线背景的组成部分，这项研究对软X射线背景的起源有局限性。它还在广泛的尺度上，从太阳系到绘制空间，对高温宇宙的结构提供了深入的了解。我们还开发了一个X射线微钙化计，下一代光谱仪。为了实现下一代卫星安装的钥匙信号多路复用方法，我们评估了8输入squid磁通量仪的噪声水平，响应和串扰特性，该特性通过磁场添加了多重，并表明该磁通仪在实际水平上。我们还开始开发数字信号处理系统。

项目成果

Warm-HOt Intergalactic Medium Associated with the Coma Cluster

与后发星团相关的暖热星际介质

• 发表时间: 2007
• 期刊: The Astrophysical Journal (印刷中)
• 作者: Y.Takei;J.P.Henry;A.Finoguenov;K.Mitsuda;et al.
• 通讯作者: et al.

Suzaku Observations of the Local and Distant Hot ISM

• DOI: 10.1093/pasj/59.sp1.s141
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: Randall K. Smith;M. Bautz;R. Edgar;K. Hamaguchi;J. Hughes;M. Ishida;R. Kelley;C. Kilbourne;K. Kuntz;D. McCammon;E. Miller;K. Mitsuda;K. Mukai;P. Plucinsky;F. Porter;R. Fujimoto;S. Snowden;Y. Takei;Y. Terada;Y. Tsuboi;N. Yamasaki

Search for Oxygen Emission from Warm-Hot Intergalactic Medium around A2218 with Suzaku

用朱雀搜索 A2218 周围温暖的星际介质中的氧气排放

• 发表时间: 2007
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan 59・SP1(印刷中)
• 作者: Y.Takei;T.Ohashi;J.P.Henry;K.Mitsuda;R.Fujimoto;et al.
• 通讯作者: et al.

Evidence for Solar-Wind Charge-Exchange X-Ray Emission from the Earth's Magnetosheath

地球磁鞘太阳风电荷交换 X 射线发射的证据

• 发表时间: 2007
• 期刊: Publ.Astron.So.c.Japan 59SP1
• 作者: R. Fujimoto;K. Mitsuda;D. McCammon;Y. Takei;M. Bauer;Y. Ishisaki;ほか
• 通讯作者: ほか

DIOS : the diffuse intergalactic oxygen surveyor

DIOS：弥漫星际氧气测量仪

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. SPIE conference Space Telescope : and Instrumentation II : Ultraviolet to Gamma Ray 6266, 62660G1-9
• 作者: Ohashi;T;M. Ishida;S. Sasaki;Y. Ishisaki;K;Mitsuda;N. Y. Yamasaki;K;Fujimoto;Y. Takei;Y. Tawara;A. Furuzawa;Y. Suto;Y. Yoshikawa;H. Kawayara;N. Kawai;T. G;Tsunr;K. Matsushita;T;Kitayama
• 通讯作者: Kitayama