Ｘ線偏光観測に向けた超小型衛星ＣｕｂｅＳａｔの開発

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本研究は、超小型衛星 CubeSat を利用し、NASAで進行中 (2021年打ち上げ予定) のX線偏光観測を目的とした衛星プロジェクト (IXPE) と相補的なX線偏光観測を行うことを最終目的としている。IXPE は 2－10 keVの帯域において数十天体の観測を予定しているが、本研究は、フラックスは小さくとも依然として偏光観測の科学的重要度の高い10－30 keVにおいて、単一天体の長時間観測により偏光検出を目指す計画である。前年度までに、小型化したTime Projection Chamber (TPC) 型偏光計を制作した。平成31 (令和元年) 度は、前年度までに制作した軽量TPC偏光計における、高偏光度の放射光を用いた偏光測定能力の検証が目標であった。そこで、高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設 (KEK-PF) おいて、制作した偏光計の性能評価試験を行なった。この偏光計の偏光測定方法は、入射X線の偏光角と偏光度に依存する、X線が光電吸収を受けた際の光電子の放出角分布 (モジュレーションカーブ) を測定することである。放射光を用いた試験内容は、X線の偏光方向に対し検出器を45, -45°に傾け、それぞれの角度でモジュレーションカーブを取得することによる偏光計測定 (エネルギーは16, 14, 12 keV) であった。測定された偏光計の性能を表すモジュレーションファクターは~45%、また無偏光X線に対する角度応答は十分にフラットであることも確認され、将来的な天体観測へ向けて十分な性能を持つことを初めて実証することができた。さらに今回得られた結果は、光電子のイメージ解析方法を詰めることでさらなる向上が見込めると考えている。