Transcript パワーポイント - 宇宙線研究室

X線衛星と私の天文学35年
『はくちょう』から『すざく』へ：
失敗と再挑戦の歴史
小山勝二
「てんま」(1983)
「はくちょう」(1979)96 kg
「あすか」
（1993）
417
216
「すざく」 (2005) 1600
「ぎんが」（1987）420
エックス線の発見（1895)
3日後、妻をつかまえて
第一回ノーベル物理学賞
１００日後！ 既に京都（島津製作所）でも
光と影
エックス線天文学は意外性
の歴史である。誕生も劇的
だった（１９６２）。
Nature may be much more
imaginative than we are !
(Bruno Rossi、 Ricard Giacconi)
月からの蛍光エックス線を計
るという口実（アポロ計画に
便乗）。幸運にも、観測ロケット
の打ち上げがちょうど最も明る
いＸ線天体から程よい位置に
月がきた時だった。
その後 1962 – 1976
は日本のＸ線天文学は
先史時代。 そして、
My Research Career
（Pre-history：Graduate School)
Nuclear Physics
第二教室コッククロフト加速器で実習
核研サイクロ加速器で実験
核研計算機でDWBA計算
“Training” of Experimental Physics
エックス線天文学
35年のドラマの開幕
（前半史：京大にくるまで）
５衛星の成功と２衛星の失敗
巨額の研究費を使うことの重圧）
日本初の天文衛星(1976)になるは
ずだった CORSA、ロケットの姿勢
制御ミス（３段目の制御信号が２段
目に入ってしまった）で失敗。
○ 担当者は気が付いたが、緊急
ストップをかけられなかった。
○ 冷徹な決断力があれば防げた
ミス。
CORSAの失敗で「暇」になったので
蛍光比例計数管の開発に専念成功
K-10-13 観測ロケット
史上初の宇宙観測
日本観測
ロケット
初の３軸姿勢
制御
日本の方向を
エックス線分光
学に（特性Ｘ線）
K-10-13 1の打ち上げ直前準備
再挑戦
差圧計：
10ミクロンのフォイル
間隔も10ミクロン
絶対リークしない。
数年間は安定
＜ 0.1 torr
Only-Oneの技術をもつ町工
場、職人芸のすごさ: 電子ビーム
溶接
富士重工に毎週かよった。
何度やっても失敗。
多摩のあるベンチャー企業（３人：技術は秘密＝現場をみせ
ない） 駅で 手渡し一発で成功
小山勝二
曽野綾子
小田稔
「はくちょう」(1979)
96 kg、感度１
X線バーストから
中性子星の
質量と半径を
一挙に決定！
限界光度
（標準光源
膨張半径
中性子星
半径
Lx = σT4S
Hakucho Symposium after
The 16-th Cosmic Ray Conference
Hayakawa
Truemper
Gacconi
Oda
Tanaka
ここでひと休み：コーヒーブレーク 1
Oda
Koyama
Makishima
朝日賞受賞祝賀会
その後のＸ線天文衛星
特徴ある衛星でActivityの継続
Ｑｕｉｃｋ ｉｓ ｂｅａｕｔｉｆｕｌ！
Freeman Ｄｙｓｏｎ
国際協力： Frequent is essential
Frank McDonald
資源の最大活用
M.Turner :the electronics was configured and designed by
K. Koyama, and it was to him that I had later to explain that
we had got the gain wrong by a factor of two, and would he
please re-design the electronics; the team sprits prevailed !
「てんま」衛星
蛍光比例計数管
電子回路も含めて
ほとんど
In-Houseで。
ベリリウムの溶接なんて
不可能です（阪大溶接研）
ところが、米国の町工場は
見事つけちゃった
銀河系内の超高温プラズマ（約１億度）の発見
（圧力 ＝ 106 K/cc !!)
これまでの星間空間の概念は
102 Kの中性ガス領域と104 Kの電離領域の２相安定
（nT = 103 --104 K/cc)
銀河中心
銀河内円盤
新天体を一杯発見
例
超新星残骸
Ｘ線パルサー
Ｅｉｎｓｔｅｉｎ衛星：小マゼラン雲
のＳＮR
IKT **
ぎんが衛星： A colony of
X-ray pulsars
GS *****
あすか衛星： The 98-ers
Pulsar rush
(1849 gold rush)
AX ****
京大でのＸ線天文学 (後半期：17/35年)
「日本の天文学の百年」 1991 – 2007のX線天文学の年表
（主に 「ぎんが」と「あすか」衛星： 第三者による編集。 赤：宇宙線
研究室が出した成果）
すぐれた研究成果をだし、高いActivityをしめす
1991 「ぎんが」Ｘ線観測に基づき、活動銀河核の統一モデルの提唱
ことが教室に対する寄与と思う。
だから、宇宙線
1995
「あすか」、巨大ブラックホールの重力赤方変移鉄輝線の発見
1995
「あすか」、超新星残骸SN1006に非熱的放射源を発見
研究室（Ｘ線グループ）の存在意義は大きかった
1996 「あすか」、熱核融合前の原始星からのｘ線を発見
と思う。
1997 「あすか」による、宇宙Ｘ線背景放射スペクトルの解明
2001 超光度Ｘ線源M82 X-1を発見( Chandra 衛星）
2001
「あすか」による銀河リッジＸ線観測
Ａｓｔｒｏ－Ｈが現実になる（～2013年）ことを考え
れば、今後も宇宙線（Ｘ線グループ）が教室に大
きく寄与することは疑いない。 そこはフェアーに
判断してほしい。
明月記
藤原定家 (1162-1241) が超新星（客星、
大客星）の過去の記録をまとめた。
実際に観測し、 3C58 かに星雲
記録したのは
SN1006
クォーク星
中性子星
安倍晴明の子孫
例：晴明の次男
安倍吉昌 (?1019)
陰陽寮の長（頭）
：SN1006
宇宙線の加速源
shock
動く壁の間で
ピンポン玉が
跳ね返る
玉はスピー
ドを増してゆく
シンクロト
ロンＸ線
もう一つの宇宙線源
SN393
最近の高エネギー天文の大スター
A &A 318, 59 (1997): Z. R. Wang et al.
A guest star appeared within the asterism Wei
during the 2nd lunar month of the 18th year of
theTai-Yuan reign period (February 27--- March
28, AD 393) and disappeared during the 9th lunar
month (October 27 --- November 19). (宋書AD500）
シンクロトロンＸ線
放射超新星とは
観測後半年間誰も
気がつかなかった
歴史上最古の超新星
で：コーヒーブレーク 2
世界最古超新星記録BC14世紀
の殷甲骨文字に: 2CG353+16 ?
(by Z. R. Wang)
超新星がアンタレス
と並んで見えた。
近代史 (9/35)
2000年、再度失敗：
初段エンジントラブル
Astro-Eひりゅう
2005年、また再挑戦
Astro-E2すざく
天の川銀河系の中心のX線
大質量ブラックホールの300
年前の大爆発の“こだま”を
キャッチ
(青い色が「光のこだま」特有
のX線、黄色の星印が銀河系
中心のブラックホール）
1994年
2000年
X-ray front
2004年
2005年
銀河中心のダイナミックス（想像）
SN1006の千年後（２００６）に「すざく」は
SN1006が史上最も明るい超新星だったことを科学
的に裏付けた （核暴走型＝Ia超新星だった）
ネオン
珪素
硫黄
エ
ッ
ク
ス
線
の
強
度
アルゴン
酸素
大量の重元
素を発見
鉄
マグネシウム
カルシウム
X線のエネルギー
史上最も明るく輝いた星
京都は１０００年の
日本の故郷。
そこから情報を発信
したい。
１００６年の初夏
安倍晴明の息子は
１230年
藤原定家
は日記に
（明月記）
２００６年
私は
定家の墓
京大
冷泉家
晴明神社＝土御門
京1000年の天文学街道
梅林寺の大表土台
土御門泰邦
円光寺の渾天儀
巨椋池
定家の居
マンガの素案
【京都府観光マン
ガ絵地図】
３月３０日記者発
表の予定
最後の1年（１/３５）
コーヒーブレーク を兼ねて
Hard X-rays from IC443
with Z. R. Wang and S. Hayakawa 1992
In Xin-Tang-Shu, guest star appeared on 837 April 29, below
Gemini and went out of sight on 837 May 21. (新唐史)
SNR IC443は
GRB (SN837)
の1200年後の跡？
鑑真ゆかりの揚州へ
次のＡｓｔｒｏ－Ｈ は２０１３－２０２０の世界ただ一つの本格
的天文衛星： 超精密分光＝Ｘ線天文の世界を変える＝3
度目の正直：宇宙線グループは Key group＝世界の拠
点、情報発信源＝本教室が世界から見える存在として寄与
Ａｓｔｒｏ－Ｈ
ＩＸＯ