高温宇宙のバリオン進化史解明を目指したシリコンエッチングX線鏡の開発

开发硅蚀刻X射线镜，旨在阐明高温宇宙中重子演化的历史

• 批准号: 10J07487
• 负责人: 三石 郁之
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07487/
• 关键词: MEMS; X線; 望遠鏡; スターバースト; 重元素汚染; NGC253

本研究の目的は、バリオンの多くを担うダークバリオンを広視野・大面積の望遠鏡による高感度観測により、プラズマ質量や重元素量、アバンダンスから宇宙の熱的化学的進化を探求することである。そのために私は(1)独自の世界最軽量かつ秒角の角度分解能を持った軽量X線望遠鏡を完成し、将来衛星やロケット実験への搭載を目指す。また(2)すざく衛星などの既存の豊富なデータを用い、銀河ハローを銀河の進化度による違いも含めて明らかにし、銀河ハローによる宇宙のバリオンの重元素汚染の描像を打ち立てる。(1)については、望遠鏡の製作キーを担うドライエッチング技術およびその後工程のアニール技術の条件だしを行うことで、アニール後の表面粗さが10μm×10μmスケールにておよそ1nmまで改善した。結果、反射面での散乱成分が減少し、HPDとしておよそ6 arcminの角度分解能を達成することができた。また、原子層堆積法を用いて反射面にIrの堆積にも成功した。現在X線測定結果をまとめており、成功すればこの手法世界初の金属成膜を達成し、将来的にはより高いエネルギーまでの反射鏡を実現することができる。>10 keVまでの反射が可能となれば、これまでにない安価な光学素子として医療機器や微量分析装置などへの応用も可能となる(すでに特許出願済)。(2)については、近傍で最も明るい系外銀河の1つであるNGC253を3つの衛星を駆使することで、本銀河から初の中性鉄および水素様鉄輝線の抽出に成功した。またヘリウム様鉄輝線強度が電波や中間赤外線と強度相関を持つことを初めて突き止め、観測された鉄輝線が星生成起源である可能性を示唆した。これらは既に投稿論文として出版されている。さらに本銀河の重元素組成にも着目し、スターバースト領域近傍から10kpcも離れたハロー領域までの3つの領域で、O,Ne,Mg,Siの鉄原子に対する個数比が90%エラーの範囲内で全て一致することを初めて明らかにした。これはハロー領域に存在する高温ガスでさえ既に重元素汚染を受け、その起源としてはより内側のスターバースト起源の高温ガスと考えても矛盾しないという重要な結果を示している。

は の purpose, this study バ リ オ ン の more く を bear う ダ ー ク バ リ オ ン を hiroo vision, large の telescope に よ る Gao Gan degrees 観 measuring に よ り, プ ラ ズ マ quality や heavy elements content, ア バ ン ダ ン ス か ら の thermal chemical を to explore the evolution of the universe す る こ と で あ る. そ の た め に private は の world alone (1) the amount of 軽 か つ second Angle の Angle can decompose を hold っ た 軽 を complete し X-ray telescope, the future satellite や ロ ケ ッ ト be 験 へ の carry を refers す. ま た (2) す ざ く satellite な ど の existing の aboundant な デ ー タ を い, galaxy ハ ロ ー を の galaxy evolution degree に よ る) い も containing め て Ming ら か に し, galaxy ハ ロ ー に よ る universe の バ リ オ ン の heavy elements pollution の tracing stands as を play ち て る. (1) に つ い て は, telescope の キ ー を bear う ド ラ イ エ ッ チ ン グ technology お よ び そ の after engineering の ア ニ ー ル technical の だ し を line う こ と で, ア ニ ー ル の surface coarse さ が 10 microns x 10 microns ス ケ ー ル に て お よ そ 1 nm ま で improve し た. Results, reflecting surface で の scattered composition が reduce し, HPD と し て お よ そ 6 arcmin の Angle decomposition can reach す を る こ と が で き た. Youdaoplaceholder0 and the atomic layer stacking method を successfully stacked に using the て reflective surface にIr. Now X-ray determination results を ま と め て お り, successful す れ ば こ の technique at the beginning of the world の metal film を achieve し, future に は よ り high い エ ネ ル ギ ー ま で の reflector を be presently す る こ と が で き る. > 10 keV ま で の reflection が may と な れ ば, こ れ ま で に な い Ann 価 な optical element child と し て medical machine や microanalysis device な ど へ の 応 may use も と な る (す で に out special 済). (2) に つ い て は, nearly alongside the most も で Ming る い extrasolar galaxy の 1 つ で あ る NGC253 を 3 つ の satellite を 駆 make す る こ と で, this galaxy か ら の neutral at the beginning of iron objects お よ び pumped water element objects others in iron fai line の に successful し た. ま た ヘ リ ウ ム others in iron objects fai line intensity が waves や red outside と middle intensity phase masato を hold つ こ と を early め て tu き check め, 観 さ れ た iron objects fai line が star generated origin で あ を る possibility in stopping し た. The に submitted paper と て て published されて る る る. の さ ら に this galaxy of heavy elements に も mesh し, ス タ ー バ ー ス ト field near alongside か ら 10 KPC も from れ た ハ ロ ー field ま で の 3 つ の で, O, Ne, Mg, Si objects の iron atoms に す seaborne る number than 90% が エ ラ ー の van 囲 で full て in consistent す る こ と を early め て Ming ら か に し た. こ れ は ハ ロ に ー field exist す る high-temperature ガ ス で さ え に heavy elements both pollution を け, そ の origin と し て は よ り medial の ス タ ー バ ー ス ト origin の high-temperature ガ ス と exam え て も contradiction し な い と い う important な results を し て い る.

项目成果

Search for WHIM in the Shapley Supercluster with Suzaku

与朱雀一起在沙普利超星系团中寻找突发奇想

• 发表时间: 2010
• 作者: I.Mitsuishi;N.Y.Yamasaki;Y.Takei;T.Ohashi;K.Sato;A.Gupta;M.Galeazzi;J.P.Henry;R.L.Kelley
• 通讯作者: R.L.Kelley

学会発表

会议演讲

学術雑誌

学术期刊

Search for X-Ray Emission Associated with the Shapley Supercluster with Suzaku

用朱雀搜索与沙普利超星系团相关的 X 射线发射

• DOI: 10.1093/pasj/64.1.18
• 发表时间: 2012
• 期刊: PASJ
• 作者: I. Mitsuishi;A. Gupta;N. Y. Yamasaki;Y. Takei;T. Ohashi;K. Sato;M. Galeazzi;J. P. Henry;R. L. Kelley
• 通讯作者: R. L. Kelley

Suzaku/XMM/Chandra study of Fe K line complex in the nuclear region of NGC253

NGC253 核区 Fe K 线复合物的 Suzaku/XMM/Chandra 研究

• 发表时间: 2011
• 作者: I.Mitsuishi;N.Y.Yamasaki;Y.Takei
• 通讯作者: Y.Takei