X線によるmissing baryon(銀河間高温物質)探査

使用 X 射线探索失踪的重子（星际热物质）

• 批准号: 02J08243
• 负责人: 大島 泰
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency (2003)The University of Tokyo (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J08243/
• 关键词: 銀河; 銀河間高温物質; 化学進化; マイクロカロリメータ; X線; 銀河間物質; 銀河団間物質; 高温ガス; 銀河風

研究目的の銀河・銀河団間物質を探査する上で重要になってくるのは、銀河中の星形成により生成された重元素がどのようにして銀河・銀河団間空間に供給されるかを解明することである。前年度に、近傍銀河の銀河面内の星形成領域における高温ガスのふきだしを発見し、このような銀河面から高温ガスがふきだす機構を明らかにするためには多波長による観測が必要であることを報告した。今年度は、チリのヨーロッパ南天文台にあるSEST電波望遠鏡を用いて、このふきだし口の構造を探った(4月16日-4月30日)。吹きだし口は煙突状になっていることが理論的に予測されている。実際の観測結果からもふきだし口付近を形作る器である分子雲の有無を明らかにでき、その構造が煙突状であるとの予測と矛盾しないことを発見した。このことから、銀河面内で生成した高温ガスに含まれる重元素が煙突状の構造を通ることによって指向性を持ち、効率良く銀河・銀河団間空間に放出され、銀河及び、銀河・銀河団間物質(即ちmissing baryon)の化学進化に影響を与えているというシナリオがより明確になった。上記と並行して、将来の銀河・銀河団間物質探査に必須の検出器であるTES型X線マイクロカロリメータの改良をさらに進めた。研究目的から要求される多画素化を実現するには、複数画素を効率よく同時に読み出すことのできる信号システムが必要である。今年度は、この信号システムを実現する上でのキーテクノロジーである交流駆動方式による素子の読み出し方法に関する考察を深めることができた。その結果、読み出し回路に要求される性能を明らかにし、改善方法を明確にすることに成功した。

当出于研究目的探索星系/星团间介质时，重要的是要了解星系中恒星形成所产生的重元素是如何供应到星系/星团间空间的。去年，我们在附近星系银面的恒星形成区域发现了热气体的隆起，为了阐明这种热气体从银面隆起的机制，我们需要在以下位置进行观测：报道了多个波长。今年，我们利用智利欧洲南方天文台的SEST射电望远镜研究了这个气球口的结构（4月16日至4月30日）。理论上预测出风口为烟囱形。实际观测结果还揭示了气球口周围结构是否存在分子云，并发现该结构与预测的烟囱状结构一致。由此看来，银道面内产生的高温气体中所含的重元素通过类似烟囱的结构而具有方向性，并被高效地喷射到星系和星系团之间的空间中，这就是间隙物质化学演化的场景。即缺失的重子）受到的影响已经变得更加清晰。与此同时，我们进一步改进了TES型X射线微量热仪，它是未来探索星系和星团间物质的必备探测器。为了实现研究目的所需的大量像素，需要一种能够有效地同时读出多个像素的信号系统。今年，我们加深了对使用交流驱动方法的元件读出方法的理解，这是实现该信号系统的关键技术。结果，我们成功地明确了读出电路所需的性能并明确了改进方法。

项目成果

Y.Takei, K.Tanaka, R.Fujimoto, Y.Ishisaki, U.Morita, T.Muraoka, T.Oshima, K.Futamito, 他: "Performance of a bridge-type TES microcalorimeter, excess noise characteristics and dependence of sensitivity on Current"Nuclear Instruments and Methods in Physics R

Y.Takei、K.Tanaka、R.Fujimoto、Y.Ishisaki、U.Morita、T.Muraoka、T.Oshima、K.Futamito 等人：“桥式 TES 微量热计的性能、过量噪声特性和灵敏度对当前“核仪器和物理方法R的依赖性”

R.Fujimoto, K.Mitsuda, N.Y.Yamasaki, N.Iyomoto, T.Oshima, Y.Takei, K.Futamoto, T.Ichitsubo 他: "TES microcalorimeter Development for Future Japanese X-ray Astronomy Missions"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 発表予定.

R.Fujimoto、K.Mitsuda、N.Y.Yamasaki、N.Iyomoto、T.Oshima、Y.Takei、K.Futamoto、T.Ichitsubo 等人：“面向未来日本 X 射线天文学任务的 TES 微量热计开发”核仪器和物理研究方法 A 部分。演示时间表。

N.Iyomoto, T.Ichitsubo, K.Mitsuda, N.Y.Yamasaki, R.Fujimoto, T.Oshima, K.Futamito, Y.Takei 他: "Frequency-domain multiplexing of TES microcalorimeter array with CABBAGE"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 発表予定.

N.Iyomoto、T.Ichitsubo、K.Mitsuda、N.Y.Yamasaki、R.Fujimoto、T.Oshima、K.Futamito、Y.Takei 等人：“TES 微量热计阵列与 CABBAGE 的频域复用”核仪器和方法物理研究部分A。演示时间表。