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ＭＡＸＩ と かなた望遠鏡

ＭＡＸＩ と かなた望遠鏡. 三原建弘 ( 理研 ) mihara@crab.riken.jp MAXI チーム JAXA 、理研、大阪大学、東工大、青山学院大、日大. MAXI 機器紹介 観測対象と シミュレーション かなた望遠鏡との連携. MAXI team. JEM. SSC. GSC. ISS. MAXI. MAXI 全天Ｘ線監視装置 Monitor of All-sky X-ray Image. 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.

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ＭＡＸＩ と かなた望遠鏡

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Presentation Transcript

  1. ＭＡＸＩ と かなた望遠鏡 三原建弘(理研) mihara@crab.riken.jp MAXIチーム JAXA、理研、大阪大学、東工大、青山学院大、日大 • MAXI • 機器紹介 • 観測対象と • シミュレーション • かなた望遠鏡との連携 MAXI team

  2. JEM SSC GSC ISS MAXI MAXI 全天Ｘ線監視装置Monitor of All-sky X-ray Image • 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 • 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

  3. Zenith field of view Celestial sphere Scan Forward field of view スリットカメラ 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 1 X-ray source 2 Slit 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。 前方と天頂方向に２つの視野 細長い長方形の視野

  4. Gas Slit Camera (GSC) GSCユニット • 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 コリメータ スリットと コリメータ Be窓 (約A4大) Ｘｅ比例計数管

  5. 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 CCD chip (Hamamatsu Photonics) 24 mm

  6. 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 ガスカウンターカメラ（2つのうちの一つ） CCDカメラ(MLI取り付け中) １次かみあわせ時のMAXI2006.10. • 現在はセンサー部の熱真空試験中

  7. 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」

  8. 2 week 1 orbit scan (96 min) 1 day MAXIによる全天イメージ シミュレーション

  9. 1 軌道 PKS 2155-304 1 日 Mrk 501 3C 120 BL Lac Mrk 421 1週間 ON 231 数ヶ月 3C 345 OJ 287 3C66A AO 0235+164 ON 325 3C 66B 周期性が示唆される AGN MAXIの感度と観測天体 * Galactic Source + AGN ○ Cluster of galaxies RXTE ASM MAXI 多数のAGN　のX線光度を監視できる

  10. ＭAXIの観測 • 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 • 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

  11. Quick Follow up !! 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 JAXA つくば インターネット MAXI 公開 新星！

  12. 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

  13. Nova サーチ E

  14. かなた望遠鏡の観測天体に関して、ＭＡＸＩはかなた望遠鏡の観測天体に関して、ＭＡＸＩは • ガンマ線バーストMAXIでも速報可能(GCNを利用) • 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 • Ｘ線で長期モニタ可能になる。 • マイクロクエーサー • 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 • 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。

  15. 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

  16. MAXIからかなた望遠鏡に期待するもの • 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 • 高赤方偏移の検出と大望遠鏡へのアラート発信 • Ｘ線新星の多色光度曲線 • 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

  17. ブレーザーＭｋｎ４２１の多波長スペクトル MAXI GLAST かなた

  18. ブレーザーの Ｘ線 と GeVガンマ線 Ｘ線 ＧｅＶフレア

  19. ブレーザー3C279の光度曲線

  20. トランジェントＡＧＮ Opticalでは？

  21. 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

  22. AGN NGC3516のＸ線強度とR等級 三原2005高宇連研究会収録

  23. 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

  24. 時 秒 日 分 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 AGNs 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

  25. 巨大バイナリブラックホールの観測的証拠 • 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,

  26. OJ 94 Project 現 在 周期的光度変動の代表例 : OJ 287 • 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)。 • 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。 約12年 15等級 OJ287の可視光の光度曲線 (Valtonen et al, 2006) see 鎌田ポスター 　　 植村talk

  27. MAXI開発スケジュール 2007年度 2008年度 2009 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 運用、観測、速報 (2011年まで?) 打ち上げ 射場準備 軌道上較正 熱真空試験 振動試験 音響試験 射場(KSC)輸送 総合試験 システム組み上げ KSC ：ケネディ宇宙センター (鹿児島ではない)

  28. 現状より１桁以上高感度で、1000個以上のＸ線源を検出現状より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。 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。

  29. シャトル内でのＭＡＸＩ ISSドッキング機構 曝露部プラットホーム ELM-ES MAXIはこんな感じで シャトルで運ばれます MAXI SEDA ICS

  30. 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。

  31. 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

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