Elucidation of ultra-strong magnetic field of neutron stars with highly-sensitive X-ray and Gamma-ray polarimetry

用高灵敏X射线和伽马射线偏振法阐明中子星超强磁场

• 批准号: 19H05609
• 负责人: 玉川 徹
• 金额: $ 118.39万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-06-26 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05609/
• 关键词: 宇宙物理学（実験）; X線・ガンマ線偏光; 超強磁場; 中性子星; 飛翔体観測; 宇宙物理学 (実験)

(1) IXPE衛星は打ち上げ前の準備が全て完了し、当初の予定通り2021年12月9日に米国ケネディ宇宙センターから高度600kmの赤道軌道に打ち上げられた。約1ヶ月の初期機能確認を経て、2022年1月から科学運用を開始した。我々が提供したX線偏光計搭載のガス電子増幅フォイル、X線望遠鏡搭載の熱シールドはいずれも、問題なく動作していることを確認した。(2) 我々IXPEマグネター観測チームは、4U 0142+61 を1月31日から2月27日まで観測し、データの品質確認や初期解析を行なった。その結果、統計的に有意にX線偏光が観測できていることを確認した。(3) 日本が提供する XL-Calibur 気球実験用硬X望遠鏡に対して、SPring-8 シンクロトロン放射光 (20-70 keV) を利用して、エネルギー毎の結像性能・有効面積を較正した。望遠鏡を20℃に保つためのヒーターと温度計も取り付けを完了した。可視光の平行光を利用することで、天体の観測方向と偏光計の方向をモニターする2台の可視光カメラと硬X線望遠鏡の光軸関係も測定した。これにより、望遠鏡のフライト準備が完了した。硬X線偏光計については、0.8 mm厚に薄くしたCZT半導体検出器（主検出部）と、阻止能の高いBGOシンチレータ（アクティブシールド部）の組み上げを、米国において実施した。(4) 接着剤により一体化された IXPE 搭載熱制御素子の経年劣化や接着前後の状態を比較するために、小型かつ解像度の良いビデオスコープによる評価システムを構築した。これを用いて各接着部の様子をリアルタイムで観察し、フライトスペア品の品質評価を実施した。

(1) All preparations for the IXPE satellite were completed before launch, and as originally planned, it was launched into an equatorial orbit at an altitude of 600km from the Kennedy Space Center, USA, on December 9th, 2021. After about a month of initial function confirmation, scientific operations began in January 2022. We confirmed that the gas electron amplification foil with an X-ray polarimeter and the heat shield with an X-ray我们提供的望远镜正在运行，没有任何问题。 （2）我们的IXPE磁场团队从1月31日至2月27日观察了4U 0142+61，并确认了数据质量和初始分析。结果，已经确认X射线极化在统计学上显着观察到。 （3）使用日本提供的实验性XL-Calibur气球的硬X-TeleScope使用Spring-8同步辐射（20-70 KEV）校准每个能量的成像性能和有效面积。加热器和温度计将望远镜保持在20°C的安装也已完成。通过使用可见的平行光，我们还测量了两个可见光摄像头和硬X射线望远镜之间的光轴关系，这些望远镜监测天文对象的观察方向和偏光仪的方向。这完成了望远镜的飞行准备。对于硬X射线极化器，在美国组装了CZT半导体检测器（主检测器），厚度为0.8 mm，BGO闪烁体（活动屏蔽）具有高阻滞能力的BGO闪烁器（活动屏蔽）。 （4）为了比较与粘合剂和粘结之前和之后集成的IXPE安装的热控制元件的衰老和状况，我们使用了一个小的高分辨率视频范围构建了一个评估系统。使用此过程，实时观察到每个粘合剂部分的状态，并评估了飞行备用产品的质量。

项目成果

The Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE): technical overview IV

成像 X 射线偏振测量仪 (IXPE)：技术概述 IV

• DOI: 10.1117/12.2595302
• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the SPIE
• 作者: B. D. Ramsey;et al.
• 通讯作者: et al.

The Imaging X-ray Polarimetry Exporer (IXPE): technical overview II

成像 X 射线偏振测定仪 (IXPE)：技术概述 II

• 发表时间: 2019
• 作者: O'dell;S.
• 通讯作者: S.

IXPE衛星搭載GEMの宇宙線重イオンへの耐性試験

IXPE卫星上GEM抗宇宙射线重离子测试

• 发表时间: 2020
• 作者: Taniguchi Yusuke;Ejiri Shinji;Kanaya Kazuyuki;Kitazawa Masakiyo;Suzuki Hiroshi;Umeda Takashi;WHOT-QCD Collaboration;内山慶祐
• 通讯作者: 内山慶祐

INAF/ローマ/INFN/Pisa/INFN/Torino(イタリア)

INAF/罗马/INFN/比萨/INFN/都灵（意大利）

IXPE Data Archive

IXPE 数据存档