「あすか」の一番大きな特徴は, 初めて10keVまでの撮像観測ができたことである.2-10keVのエネルギー帯域でこれまでの「ぎんが」に比べ2桁高い感度が実現され, 遠方の暗い銀河まで観測可能になった.高いエネルギーの観測では, 吸収体に隠された天体も検出でき, 近傍の銀河に潜む活動的銀河核も次々見つかった.「あすか」のもう一つの特徴は焦点面に置かれたCCDカメラによる分光である.スペクトルに見られる吸収構造, 輝線構造を分光することで, 大質量ブラックホールを持つ活動的銀河核近傍の, 強い重力場と強い放射場における物理現象が明らかにされた.この問題は, 最近観測を始めたChandra, Newtonの二大X線天文衛星でさらに大きく展開されようとしている.またもう一歩踏み込んだ研究にはAstro-E2の登場が待たれる.

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追悼

田中靖郎先生を偲んで

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「ぎんが」は1987年2月5日に打ち上げられたわが国三番目のX線天文衛星である. 「ぎんが」には, およそ4,000 cm² もの有効面積を持つ低雑音比例計数管によって1.5～37 keVのエネルギー範囲でこれまでにない高感度の観測ができるLAC(Large Area Counter), 広い範囲の空のX線源の監視をする ASM (All Sky Monitor), 空のある方向が数ミリ秒から数秒間ガンマ線で光るガンマ線バーストと呼ばれる特異な現象をとらえる GBD(Gamma-ray Burst Detector)の, 三つの観測装置が搭載されている. 打ち上げ以来ほぼ2年半となる「ぎんが」では, これらの観測装置が予定通りの活躍を続けており, これからその成果の一部をご紹介する.

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夜空が暗いというのは我々にとっては当たり前の事実である(都会では街明かりのためにそうはいかないのだが).この当たり前の事実に19世紀の天文学者オルバースは疑問を抱き,「なぜ夜空は暗いのか」と考えた.宇宙が無限に広がっていれば,どこを見ても星の表面が見え,夜空全体は太陽面のように明るく輝くはずである,と.これは有名な「オルバースのパラドックス」と言われるものである.宇宙が無限ではないことから,このパラドックスは解決されている.たしかに,夜空は暗いが,実は真っ暗ではない.微弱ながらも空一面に光っている放射が存在し,「宇宙背景放射」と呼ばれている.この空全体で輝く宇宙背景放射とはなんであろうか?宇宙背景放射の中でもビッグバンの名残である宇宙マイクロ波背景放射は特に有名である.しかし,宇宙はマイクロ波だけでなく,電波,赤外線,可視光,X線そしてガンマ線で満たされている.これらの宇宙背景放射は宇宙に存在する全ての天体からの光の重ね合わせであると考えられている.宇宙背景放射の起源を解明できれば,各波長で宇宙の支配的な種族天体の歴史を紐解ける.例えば,可視・赤外線の宇宙背景放射は,星や銀河の形成史を,X線では活動銀河核すなわち超巨大ブラックホールの形成史を振り返れる.電磁波の最も高いエネルギー領域であり,宇宙観測のエネルギーフロンティアでもあるガンマ線領域での宇宙背景放射に関する研究は2000年代後半に入るまで,ガンマ線衛星の感度不足のため宇宙ガンマ線背景放射の起源は活動銀河核であろうと推測されるにとどまっていた.そんな中,2008年にフェルミガンマ線衛星が打ち上げられ,その圧倒的な感度によりこれまでの10倍以上となる3,000を超えるガンマ線源を発見し,宇宙ガンマ線背景放射の詳細な観測が可能となった.フェルミ衛星により0.1-820GeVの広帯域にわたる宇宙ガンマ線背景放射スペクトルが詳細に計測され,宇宙ガンマ線背景放射研究はここ数年で大きく進展している.特にフェルミ衛星の観測結果に基づいた研究によって,宇宙ガンマ線背景放射がブレーザー・電波銀河・星形成銀河という三種族の天体からなることがわかってきた.一方で,フェルミ衛星が観測していないエネルギー帯域であるMeV・TeV帯域における宇宙ガンマ線背景放射の起源は謎に包まれたままである.これらについては,フェルミ衛星だけでなく,次世代X線衛星であるASTRO-Hや次世代ガンマ線望遠鏡Cherenkov Telescope Array(CTA),そして近年TeV-PeVニュートリノイベントを発見したIceCubeとの連携によって今後,解き明かされていくであろう.また,宇宙ガンマ線背景放射には暗黒物質に起因するガンマ線が埋もれている可能性が長年議論されてきたが,暗黒物質の兆候は未だに見えていない.可視光域での暗黒物質分布の大規模サーベイ観測と宇宙ガンマ線背景放射の空間分布を用いることで,暗黒物質の物理量に対し強い制限が今後課されると期待されている.様々な観測を組み合わせていくことで,宇宙ガンマ線背景放射の謎は着実に解き明かされつつあり,その理解までもう一歩のところまで我々は迫っている.

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ほとんど全ての銀河の中心に巨大ブラックホールが存在するが、その成長過程はよくわかっていない。その成長過程を観測的に解明するには、高角度分解能の硬X線観測が重要であり、そのために我々は 15 秒角より優れた高角度分解能で大面積の硬X線望遠鏡の実現を目指している。現在、シリコン結晶薄板を用いたX線反射鏡の開発に取り組んでおり、初めて製作された2回反射型1ペアモジュールの性能を、15 keV と 30 keV のX線を用いて BL20B2 で評価したところ、モジュールのほぼ全面において、目標の 15 秒角より優れた角度分解能が達成されていることがわかった。

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