Astro-E2 で狙う硬Ｘ線物理学

1. Astro-E2で狙う硬Ｘ線物理学 宇宙 Ｘ線反射鏡(XRT)+高分解能Ｘ線分光器(XRS)Ｘ線反射鏡(XRT)+Ｘ線撮像分光器(XIS)高感度の硬Ｘ線検出器(HXD) 10〜600 keV で世界最高の感度 理研・宇宙放射線 山岡、寺田 金沢大・理 村上、米徳 SLAC 釜江、 Madejski 阪大・核物理 能町 埼玉大・理　田代 広大・理 深沢、大杉 東大・理 牧島、国分 宇宙研 高橋、中澤

2. パッシブコリメータ シリコンPIN diode 主結晶(GSO) シールド結晶(BG0) フォトチューブ Ｘ線 HXDの特徴(1) • 『井戸型フォスイッチカウンタ』 • (1)新しいシンチレータ(釜江ほか) • 阻止能の高いBGO結晶(Bi4Ge3O12; 実効原子番号 74、比重 7.13)。 • BGOと相性が良く、実効原子番号が大きく (59)、放射化の少ない、GSO結晶[Gd2SiO5(Ce)]。 • (2)4°の開口視野を残しGSOをBGOでほぼ４π方向にアクティブシールド。 • (3)宇宙Ｘ線bkgdを下げるため、パッシブ金属コリメータで視野を絞り込み (＜100 keV で 0.5° FWMH) • (4)2 mm厚 Si-PINダイオードにより 低エネルギー域をカバー。 320 mm

3. HXDの特徴(2) 『４×４の複眼構造』 (5)狭い視野のまま有効面積を増やし、製作のリスクを分散。 (6)１本当たりのデッドタイムを減らせる。 (7)周囲を20本の厚いBGOアンチカウンタで堅くシールド。 (8)ユニット間の反同時計数でbkgdをさらに低減。 『アナログ/デジタル回路』 (9) わずか30Wの電力で100チャネルの信号を高速処理する、高性能なアナログ電子回路。 (10) 宇宙用CPUを用いた柔軟なデジタル処理回路。 320 mm 340mm

4. 期待されるcontinuum検出感度 10-4 10-5 10-6 10-7 Ginga HEAO-A4 GRANAT/Sigma SAX/PDS counts/sec/cm2/keV RXTE/HEXTE HXD GSO (40 ks,100 ks) HXD PIN (40 ks,100 ks) CGRO/OSSE INTEGRAL in 1000 ks Energy (keV) 5 10 20 50 100 200 500 1000

5. Thermal emission 10 20 30 50 70 100 銀河団での粒子加速：Coma銀河団の例 BeppoSAX による硬X線 (Fusco-Femiano et al. 1998) ディフューズ電波放射 γ~1e4 (B=1μG) Log frequency (Hz) 7 8 9 10 Energy (keV) • 広大な銀河間空間で粒子加速が起きているらしい。 • 銀河団の合体に伴う衝撃波による加速？ • 銀河群からも検出(深沢 et al. 2001; 中澤2000) • 銀河がプラズマ中を運動する際の磁気乱流加速? Cooling Flow の阻止と関連あり? (牧島 et al. 2001) • 暗黒物質粒子の対消滅/崩壊？

6. NGC 253 の TeV ガンマ線ハロー Itoh et al. ApJL584, 65 (2003)

7. スケジュール • 現在、突貫工事で検出器ユニットを製作中。 • ５月より装置全体の組上げ、試験。 • ７月より衛星機上で機械的・電気的I/F試験。 • 2005年に打ち上げ予定。 • 井戸型フォスイッチカウンタ製作風景(@東京大学、2003年３月)