宇宙地球科学専攻 常深研究室 つね み 平成１７年２月１６日

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1 宇宙地球科学専攻 常深研究室 つね み 平成１７年２月１６日
宇宙地球科学専攻 常深研究室 　　　　　　　つね　　み　　　　　　　平成１７年２月１６日 常深、林田、宮田、鳥居　　　　スタッフ 久保、山田(秘書) （PＤ）並木、穴吹 （Ｄ３）川上 （Ｍ２）勝田、東海林、田和、西野 ノルベルト、安田 （Ｍ１）松浦、宮内、向井

2 研究内容 Ｘ線天文学 Ｘ線観測衛星による宇宙の観測的研究 次期Ｘ線観測衛星の開発 将来を見据えた新しいX線検出器の開発研究
研究内容　Ｘ線天文学 Ｘ線観測衛星による宇宙の観測的研究 あすか(日本、９３-01) チャンドラ(米、９９)、ニュートン(欧州、９９)　　　現在活躍中 Astro-E2 (05-) 超新星残骸、活動銀河核（ブラックホール）、銀河団 次期Ｘ線観測衛星の開発 Ａstro－Ｅ２衛星(2005年打上げ予定)搭載用X線CCDカメラの開発と較正試験 国際宇宙ステーション搭載のＸ線観測装置ＭＡＸＩ用X線CCDの開発と試験　(200７年度打ち上げ予定) 将来を見据えた新しいX線検出器の開発研究 NeXT衛星（日、20１1?）、XEUS（欧州、2015?） シンチレータCCD、X線偏光計の開発 地上実験への応用、X線顕微鏡、高精度X線分光技術 背景画像は夜地球

3 観測する波長で見え方が異なる ↓赤外線　　　　　　↓可視光　　　　　　　Ｘ線↓

4 どのくらいまで上に行けば、宇宙が見えるだろうか
地球大気は宇宙を見えなくしている どのくらいまで上に行けば、宇宙が見えるだろうか 電波 可視光 Ｘ線 紫外　　紫　　藍　　青　　緑　　黄　　橙　　赤　　赤外

5 太陽の可視光像とＸ線像 可視光で見た太陽像　　　　　　　X線で見た太陽像 宇宙科学研究所ようこうチーム Ｘ線：宇宙の特に活動的な現象を観測できる

6 Ｘ線で見た空 （ROSAT）MPE かに星雲 → 肉眼で見た空 半月↑ オリオン 見る目が違うとこんなふうに変わる ←シリウス

7 銀河団 暗黒物質の分布 可視光のイメージ X線のイメージ １００万光年 温度数千万度の高温ガス 密度10-3個/cc 数十～数百の銀河の集団
まずは銀河団ですが、これは距離およそ８億光年にある、うみへび座A銀河団の可視光とX線によるイメージです。イメージのスケールは１００万光年です。銀河団は可視光では数十から数百の銀河の集まりのように見えますが、X線で見ると希薄なガスに取り囲まれていることがわかります。このガスの温度は数千万度という高温でX線でのみ観測することができます。 温度数千万度の高温ガス 密度10-3個/cc 数十～数百の銀河の集団 ( Ｘ線観測を通して宇宙の構造と進化の探求する

8 日本のX線天文学の歩み ２００７ ２００５ Hakucho (1979) Tenma (1983) Ginga (1987)
NASDA ２００７ Hakucho (1979) Tenma (1983) Ginga (1987) ISAS ２００５ ASCA (1993) 宇宙航空研究開発機構、理化学研究所、東京大学、東京都立大学、名古屋大学、京都大学、広島大学、、大阪大学 背景画像はHST

9 Astro-E2衛星(2005年夏打ち上げ予定） 日本５番目のＸ線天文衛星 高いエネルギー分解能と大きな有効面積が特徴
ブラックホール、中性子星、超新星残骸、活動銀河核、銀河団 ブラックホール周辺の強い重力場、高温プラズマの運動（100km/s）や元素組成の測定 大阪大学では、MIT、宇宙研、京大等と共同でX線CCDカメラの開発、較正を担当 全長5m 重さ1.6t ＠阪大F508 30cm ＠宇宙研

10 4年生の宇宙地球科学特別研究 週１回のセミナー（輪講） 卒業研究 宇宙科学入門、Astrophysical Concepts等
テーマは様々、毎年変わる。複数の候補の中から学生が選択する（連休前後）。 大学院生、スタッフの研究とは独立したテーマ 研究開始（テーマにそった勉強）（7月上旬まで） 一泊合宿で中間発表*（７月上旬-中旬） 研究再開（10月-） 研究発表*(2005は2/3；宇宙進化と共同) *プレゼンテーションの技術の習得を兼ねる

11 卒研テーマの一例：ガンマ線バーストの残光のロボット望遠鏡による観測
Ｆ棟屋上に可視光望遠鏡とドームを設置 ガンマ線バーストの通知がインターネット経由であると自動的に望遠鏡が観測 雨になるとドームが自動的に閉まる 写真提供：物理４年深沢

12 卒研テーマの一例：活動銀河核からの鉄輝線のスペクトルと時間変動
製作：物理４年川畑亮

13 ４年生の研究室配属の位置づけ ４年生で配属された研究室の大学院に進む必要はない。他大学、他研究室からの入学者も多いし、他大学の大学院へ入学する者も多い。 （少なくとも常深研では）大学院から入学した人も不利にならない。逆に、４年生で配属され別の分野に行った学生も、１年間は無駄になっていない（はず）。 ３年生の段階では研究のことは何もわかっていない。４年生卒業してもまだまだ。 ４年生の卒研はお試し期間と考えるのも一案。

14 何を学ぶか？ 論理的な思考力、わからないことを追求する熱意、発想の豊かさ 物理学の基礎知識と物理的なセンス 研究の技術
コンピュータの扱いとプログラム技術 文章力、プレゼンテーションの技術 データ解析の知識とソフトの扱い方 英語 天体に関する知識 式変形の巧みさ エレクトロニクス、工作、実験技術 結局何を学ぶかは自分次第

15 宇宙（物理学）の研究分野に進みたい人へ 理論系 実験系（観測系） 理論構築（例えば新しい宇宙論の構築）
計算、シミュレーション（天体現象の再現、予言） 実験系（観測系） 観測（天体現象の観測とデータ解析） 波長と観測対象で細分化。常深研はＸ線。 装置開発（新しい観測機器の開発） 大プロジェクトになる傾向。 日常やっていることは素粒子、原子核物理の実験系と似ているが対象が多様（星の数ほど） ここの境界はあいまい 学生実験との違い：新しいことを発見しなければ研究ではない 新しい観測装置、観測方法が発見に結びついた(木星の衛星、ハッブルの法則、2.7K背景放射、パルサー、超新星ニュートリノ）

16 どの分野か？理論か実験か？ もっとも興味を引かれるのは何か？ 就職に有利なのはどれか？ もっとも将来性があるのはどの分野か？
（一般的な企業では）学部卒、修士卒の段階での専門知識には期待していない。博士卒では別。 （大学や研究所では）ＰＤ対象の任期制の枠は拡大してきた。さらにその先は？ もっとも将来性があるのはどの分野か？ 自分の適性に合うのはどこか？ ×成績がいいから理論、それほどでもないから実験 実験に付随する雑多な作業を楽しめるか楽しめないか？ 実際のデータから発見する喜びを最高のものと思うか、それとも、数学的記述で簡潔に表現される理論を至上のものと考えるか？ 物理学=公式を覚えて式変形すればＯＫ? 試験は通っても研究にはならない。新しいことをするのが研究。まず疑問をもつことが重要。 英語やプレゼンテーション能力はいずれにしても重要

17 常深研究室見学は所定の時刻に （２００５年２月２１日は１時、２時、３時、４時、５時。他日は適宜） Ｆ棟５階、 Ｆ５１５前の廊下に集合
常深研究室見学は所定の時刻に （２００５年２月２１日は１時、２時、３時、４時、５時。他日は適宜） Ｆ棟５階、 Ｆ５１５前の廊下に集合 常深教授と直接面談したい人は2/25（金）11:00にＦ５１５に集合 背景はHST画像