宇宙では様々な興味深い現象が起きています。それらの放つ光を頼りに、未知の現象に迫ることができます。 本研究では、X線やガンマ線といった高エネルギーの電磁波を使って、観測的に天体現象の解明に取り組んでいます。 対象天体としては、主に超新星残骸やブラックホールなどです。
宇宙では様々な興味深い現象が起きています。それらの放つ光を頼りに、未知の現象に迫ることができます。 本研究では、X線やガンマ線といった高エネルギーの電磁波を使って、観測的に天体現象の解明に取り組んでいます。 対象天体としては、主に超新星残骸やブラックホールなどです。
キロ電子ボルト(keV)程度のエネルギーを持つ光子はX線と呼ばれています。 宇宙から届くX線は地球の大気で吸収され、地上まで届くことができないため、宇宙望遠鏡による観測が行われています。 本研究では、Chandra衛星、XMM-Newton衛星、NuSTAR衛星といったX線天文衛星で撮られたデータを使用しています。
ティコの超新星残骸 (©️ NASA)
太陽の約8倍以上の質量を持つ恒星は、その寿命が尽きると超新星爆発と呼ばれる爆発を起こします。 爆発後、中心には中性子星やブラックホールといったコンパクト天体が残り、周辺には爆発の噴出物質が超新星残骸として広がっていきます。 我々の天の川銀河系で、超新星爆発は百年に一回程度起きると考えられています。 左の図は、ティコ・ブラーエが西暦1572年に発見した超新星爆発の現在の姿をChandra衛星で撮られたもので、ティコの超新星残骸として知られています。 X線帯域で観測を行うことで、外側の線状の構造(衝撃波)や、衝撃波で加熱された内部の物質の情報を知ることができます。
(©️)
(準備中) マイクロクエーサーについて。
(準備中)
(準備中) H.E.S.S., CTAO
MeVガンマ線で見える全天予想図
MeVガンマ線は電波からガンマ線までの多波長天文学において、未開拓の帯域と位置付けられ、「MeVギャップ」と呼ばれています。MeV程度の光子は主にコンプトン散乱を通して検出されるのですが、このコンプトン散乱を正確に測定する技術が難しく、他の波長に比べて観測が進んでいません。
MeVギャップを埋めるべく、様々な計画が進行中で、私が参加しているGRAMS (Gamma-Ray and AntiMatter Survey)計画はそのうちの一つです。液体アルゴンタイムプロジェクションチェンバーを用いて、MeVガンマ線とダークマター探索のための反粒子を同検出器で測定しようという計画です。2023年7月にはJAXAの気球実験を行い、2026年にはNASAの気球実験が予定されています。
こちらのサイトではMeVガンマ線の天体カタログや、銀河拡散放射や銀河系外等方放射モデルを元に作られた全天予想図を公開しています。
(準備中) 電波観測について。