Uxg XGammaチームへの参加に興味を持った皆さんへ
（大学院志望者＋PD志望者＋来年の名大4年生）
Last update, 2025/3/20
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私たちは、宇宙物理、特に高エネルギー現象に興味のある人、人工衛星を使って未知の天体現象を探ってみたいひと、自然界におけるまだ未解明の粒子加速、例えば雷雲中でのMeV電子静電場加速の研究をしてみたい人などを募集しています。
X線観測研究では、2023年に打ち上がった革新的な精密X線分光を実現するXRISM衛星を中心に研究を進めます。X線分光観測を革新するビッグイベントです。XRISMは過去の衛星の30倍も優れた、まさに桁違いのX線輝線分光能力があります。すでにデータ解析が始まっていますが、蛍光輝線のドップラー測定を用いた宇宙の高温ガス（宇宙のバリオンの大半が高温ガスです）の運動の測定により、すでに乱流が想定より小さく、バルクな運動がしばしば大きく見られることがわかってきました。銀河団高温ガスの乱流発達は想定通りではなく、プラズマの粘性など色々な考察が始まっています。またMpcスケールの巨大電波ハローを持つ銀河団において、種となるGeV電子は「乱流加速」で生まれていると言われてきましたが、これもよくよくデータを見る必要があります。一言で言えば、想定外の大変面白い結果がどんどん出てきています。我々は衝突銀河団の動的な姿の研究などを進めています(大宮et al. 2022 PASJ, 2024 AandAなど)。
MeVガンマ線X線観測研究では、ついに27年ぶりの全天MeV観測衛星であるNASAのCOSI衛星が2027年の打ち上げ予定で開発が進んでいます。「感度の谷」としてなかなか観測が進まなかったため、実は結果として「新発見の宝庫」と期待されており、MeV宇宙観測の新時代到来の機運が高まってきました。アメリカのUCバークレー校やNASAを中心とする計画に、我々と東大Kavli IPMUが開発メンバーとして参加しており、毎週の打ち合わせで開発検討を進めています。
次世代観測装置開発では特に硬X線、MeVガンマ線の観測装置開発で衛星搭載や気球実験を目指した先端装置開発を進めています。半導体コンプトンカメラを用いた宇宙MeVガンマ線の気球観測装置の実証実験 miniSGD を進めています。先端のCdTe両面ストリップ検出器やMPPC光センサーを用いたアクティブシールドを用いており、同時に2030年代の世界の硬X線観測衛星の将来計画の主検出器の技術実証も兼ねています。2025年度からは新しい科研費基盤A「近未来のMeV天文学を革新する角度分解能と帯域拡大の実証研究」が始まります。コンプトンカメラの角分解能の限界を超えた観測の実現へ、新型装置の実証研究を進めます。
多様なガンマ線観測研究も推進しています。上記と技術を共通化させつつ、２つの研究を進めています。１つめは、雷ガンマ線観測です。北陸の冬季雷という世界で最も雷ガンマ線を観測しやすいところに、名大中心で２箇所の大型検出器と4箇所の小型観測装置を展開し、京大や金沢大、阪大などと共同で50箇所を超える小型観測装置により観測網を構築しています。2024年度からは雷雲からの継続ガンマ線（ガンマ線グロー）の方位測定用の観測装置２台を刷新し、2023年度からは雷放電由来の突発ガンマ線TGFの指向性観測を観測する独自の新型観測装置も設置しました。大学院生と４年生を中心に開発研究（夏から秋）、現地での設置と観測（冬から翌春）、その後のデータ解析研究を続けています。観測装置の回路部分はMeVガンマ線観測装置のそれと共通にすることで、小型軽量高性能かつ低消費電力としており、実は衛星搭載を狙った新工夫も雷ガンマ線研究の中で試したりしています。
並行して超小型の軌道上X線・ガンマ線・中性子線計画に参画しています。月面の中性子観測による水探査とガンマ線バーストの時刻差位置決定精度向上の両立を目指した月面ガンマ線天文台計画と、国際宇宙ステーションからのX線吸収観測で超高層大気の密度測定を目指した計画です。これまでの衛星搭載装置開発経験をフルに生かして、開発に参加しています。
少しでも興味が沸いた方は、遠慮なく中澤までメールください（連絡先nakazawa_at_u.phys.nagoya-u.ac.jp）。当グループには、名大出身だけでなく、他大学出身の学生も多くおります。