Transcript 発表資料 - 玉川高エネルギー宇宙物理研究室

ＭＡＸＩ と かなた望遠鏡
三原建弘(理研) [email protected]
MAXIチーム
JAXA、理研、大阪大学、東工大、青山学院大、日大
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MAXI
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機器紹介
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観測対象と
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シミュレーション
かなた望遠鏡との連携
MAXI team
MAXI 全天Ｘ線監視装置
Monitor of All-sky X-ray Image
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国際宇宙ステーション (ISS) の日本実験モジュール (JEM) の
曝露部に搭載
打ち上げ : 2008年秋にスペースシャトルで
期間
: 2 年間以上
観測
： 96 分毎に全天スキャン．約90度離れた２視野で
観測機器：ガススリットカメラ (GSC)、 CCDスリットカメラ
(SSC)
感度
：RXTE衛星のASM装置の20倍
JEM
SSC
ISS
MAXI
GSC
スリットカメラ
X-ray source 1
構造が簡単。→大面積が容易。
他のＸ線源の明るさに影響されない。
→暗い星、diffuse Ｘ線も観測可能。
X-ray source 2
Zenith field of view
Slit
Celestial
sphere
Scan
Collimator
１次元位置検知型Ｘ線検出器
と、スリット で位置を知る。
もう１方向はコリメータで制限。
細長い長方形の視野
Forward
field of view
前方と天頂方向に２つの視野
Gas Slit Camera (GSC)
GSCユニット
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前方に３ユニット、天頂方向に３ユニット
比例計数管
Xe ガス (1.4 atm)
Carbon芯線アノード (10 mm)
Be窓 (100 mm)
視野 : 1.5 x 160°
全窓面積 : 5350 cm2
高感度 : 3 mCrab / day
スリット
Be窓
(約A4大)
Ｘｅ比例計数管
コリメータ
スリット と
コリメータ
Solid-state Slit Camera (SSC)
SSCのユニット
(shown without slit and collimators)
前方１ユニット、天頂方向１ユ
ニット
 CCD chip １６枚×２台
 視野: 1.5 x 90°
 全面積 : 200 cm2
 高エネルギー分解能 : ～
150 eV (@ Mn Ka)
 厚い空乏層
⇒ 輝線によるマッピング

24 mm
CCD chip
(Hamamatsu Photonics)
１次かみあわせ時のMAXI 2006.10.
CCDカメラ(MLI取り付け中)
ガスカウンターカメラ（2つのうちの一つ）

MAXI構体にGSC(ガスカウンターカ
メラ)のうち１つを取り付けたところ
現在はセンサー部の
熱真空試験中
ＭAXIの観測対象

HEAO1-A1が２年かけて作った全天マップを１週間で
作成可能。強度が毎週更新される「動的なカタログ」
MAXIによる全天イメージ
1 orbit
scan
21week
day (96 min)
シミュレーション
MAXI
* Galactic Source
+ AGN
○ Cluster of galaxies
1 軌道
1日
1週間
数ヶ月
PKS 2155-304
Mrk 501
3C 120
Mrk 421
BL Lac
ON 231
3C 345
OJ 287
3C66A
3C 66B
RXTE ASM
MAXIの感度と観測天体
ON 325
周期性が示唆される AGN
AO 0235+164
多数のAGN
のX線光度を
監視できる
ＭAXIの観測
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HEAO1-A1が２年かけて行った全天マップを１週間で
作成可能。強度が毎週更新される「動的なカタログ」
1000個のX線源
初のAGNの長期強度モニタ
全天のＸ線バックグラウンド強度マップを作ることで遠
方ＡＧＮの分布を知る
長期モニタ
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フレア星
白色矮星連星、中性子星連星
ガンマ線バーストとＸ線残光
MAXIからのデータの流れ
リレー衛星
NASA
MSFC
ISS
50-70% のデータは
リアルタイムで伝送
Alert
つくば
JAXA
インターネット
MAXI
新星！
公開
Quick Follow up !!
Ｎｏｖａサーチ
HealPIXによる全天の等面積分割
 各ピクセルで前回スキャンからの増分を検出

Nova サーチ
E
かなた望遠鏡の観測天体に関して、ＭＡＸＩは
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ガンマ線バースト
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Ｘ線で長期モニタ可能 時間スケール１日以上
１時間以下の短いタイムスケールでは追えない。
超新星
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Ｘ線で長期モニタ可能になる。
マイクロクエーサー
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ＭＡＸＩでは視野内で年間2,3個
X線after glowをスキャン 年間５個程度
1分以短の速報は無理かも
10分角以内の位置出しも無理かも
矮新星・新星、激変星
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MAXIでも速報可能(GCNを利用)
我々の銀河系内で出たら検出可能。
系外惑星、褐色矮星
Ｘ線では見えない。
降着連星のＸ線光度曲線
ＸＴＥ／ＡＳＭによる
MAXI の感度はこの図で 0.08 cts/s
この光度曲線はRXTE/ASMによる中性子連星のものだが
MAXIでは、白色矮星連星で同程度の光度曲線が得られる
MAXIからかなた望遠鏡に期待するもの
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速動性と多色カメラ（近赤も）を活かしたガンマ線
バーストの（即時）自動観測
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Ｘ線新星の多色光度曲線
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高赤方偏移の検出と大望遠鏡へのアラート発信
降着円盤の物理
ブレーザーの多波長スペクトル、光度曲線

フレアしたら毎日／毎週モニタ

電波～可視光～Ｘ線～TeVガンマ線の放射モデル、
ジオメトリ
フレア星
ブレーザーＭｋｎ４２１の多波長スペクトル
かなた MAXI
GLAST
ブレーザーの Ｘ線 と GeVガンマ線
Ｘ線
ＧｅＶフレア
ブレーザー3C279の光度曲線
トランジェントＡＧＮ
Opticalでは？
ブラックホールのＸ線時間変動
AGNはゆっくり
相変わらずＸ線で光る
AGN NGC3516のＸ線強度とR等級
三原2005高宇連研究会収録
simulation
MAXI/GSC: MCG -6-30-15
定常ＡＧＮもたまには（週１回とか）モニタしてほしい
ここからはＸ線の話になりますが、
ブラックホールの質量と時間変動
日
時
AGNs
分
秒
Cygnus X-1
(Hayashida 1998)
時間変動のタイムスケール
∝ (ブラックホール質量M)-1
質量推定が可能
巨大バイナリブラックホールの観測的証拠
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周期的な光度変動 (eg, OJ 287; Sillanpaa et al 1988)
Jet core の 軌道運動 (eg, 3C 66B; Sudou et al. 2003)
Jetの歳差運動
2本のJetを持つAGN (eg, 3C 75; Owen et al, 1985)
二つの compact core をもつ AGN (eg,
NGC6240; Komossa et al, 2003)
X-Shaped Radio Galaxies (eg, 3C 315; Merritt &
Ekers 2002)
Double-peaked broad emission line
etc,
周期的光度変動の代表例 : OJ 287


約12年
15等級
OJ 94
Project

現
在

1967年に”発見”されたBL Lac
天体(z = 0.306)
約12年ごとに可視光のフレアを
起こす。(11.65年Silllanpa et al 1988;
11.86年Pursimo et al, 2000)
1994年のフレアの際に、世界的
な観測キャンペーンが行われ、周
期性が確認された(OJ-94 Project)。
2005-8年にフレアが予言されて
おり、観測キャンペーンが進行中
(2005-2008 project:
http://www.astro.utu.fi/OJ287MMVI)。
OJ287の可視光の光度曲線
(Valtonen et al, 2006)
see 鎌田ポスター
植村talk


2005年１１月にフレアがあったら
しい。
2007年秋に、もう一度フレアが予
言されている。
MAXI開発スケジュール
2007年度
1
4
振
動
試
験
音
響
試
験
10
シ
ス
テ
ム
組
み
上
げ
1
総
合
試
験
4
7
10
射
場
射
場
準
備
打軌
ち道
上上
げ較
正
(KSC)
熱
真
空
試
験
7
2008年度
輸
送
2009
1
4
運用、観測、速報
(2011年まで?)
KSC ：ケネディ宇宙センター
(鹿児島ではない)
まとめ
MAXI は
 国際宇宙ステーションに搭載される全天Ｘ線モニタ。
 打ち上げは 2008年秋、観測期間２年以上。



現状より１桁以上高感度で、1000個以上のＸ線源を
検出
多数がAGNで、AGNのＸ線監視は世界初。
データはほぼリアルタイムでダウンリンクされ、Nova
サーチプログラムが突発天体のアラートを送信。
多波長観測をしましょう。
 連続モニタ観測をしましょう。

曝露部プラットホーム
ISSドッキング機構
シャトル内での
ＭＡＸＩ
ELM-ES
MAXIはこんな感じで
シャトルで運ばれます
MAXI
SEDA
ICS
３．MAXIのデータの公開について

公募観測はない(ポインティング衛星でない)

データはライトカーブ、スペクトル、全天イメージを公
開する。データは誰でも使用可能。

データは標準的フォーマット(FITS)とし、汎用の解析
ツール(例：スペクトルならXSPEC)で解析する。

各種レスポンス(ポイントソースのみ対応)、バックグ
ランド等も同時に公開する。

イベントファイルの公開は保証しない。

広がった天体や複雑な解析を希望する場合は
MAXIチームとの共同作業となる。
データ公開方法

インターネット(WEB)で公開。

既知天体
既知の明るい天体に関しては定期的にライトカーブ等を半自動で更新す
る。ライトカーブは打ち上げ後３ヶ月での公開と一日一回以上の頻度で
のアップデートを目標とする。

オンデマンド
ユーザーが指定する任意の天空上のポイントについてライトカーブ等を
作成して配布する。ライトカーブは打ち上げ１年後の公開を目標とする。

アラート(ブラックホール候補天体、AGN等の急な増光など)は
電子メールとソケット接続も使用。

希望・要望をMAXIチームまでお願いします。
ソフトウェアチームへの参加も歓迎します。
tomida.hiroshi ＠ jaxa.jp