ＭＡＸＩ と かなた望遠鏡 三原建弘(理研) MAXIチーム MAXI かなた望遠鏡との連携

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1 ＭＡＸＩ と かなた望遠鏡 三原建弘(理研) mihara@crab.riken.jp MAXIチーム MAXI かなた望遠鏡との連携
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 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 ISS JEM SSC GSC MAXI

3 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 Celestial sphere Zenith field of view Slit Scan Collimator Forward field of view 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 スリット と コリメータ Ｘｅ比例計数管 前方に３ユニット、天頂方向に３ユニット
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)
(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 １次かみあわせ時のMAXI 2006.10. 現在はセンサー部の熱真空試験中
CCDカメラ(MLI取り付け中) ガスカウンターカメラ（2つのうちの一つ） 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 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 MAXIによる全天イメージ 1 orbit scan (96 min) 2 week 1 day シミュレーション

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

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 MAXIからのデータの流れ Alert 新星！ Quick Follow up !! NASA MSFC JAXA 公開 ISS
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 Quick Follow up !! 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
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 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
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 Ｘ線新星の多色光度曲線
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 かなた MAXI GLAST

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 定常ＡＧＮもたまには（週１回とか）モニタしてほしい

24 ブラックホールの質量と時間変動 時間変動のタイムスケール ∝ (ブラックホール質量M)-1 AGNs 質量推定が可能
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 秒 分 時 日 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 周期的光度変動の代表例 : OJ 287 15等級 see 鎌田ポスター 植村talk
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 ( project:　 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 OJ 94 Project 現 在 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?) 熱真空試験 振動試験 音響試験 射場(KSC)輸送 射場準備 打ち上げ 軌道上較正 システム組み上げ 総合試験 KSC ：ケネディ宇宙センター (鹿児島ではない)

28 まとめ 多波長観測をしましょう。 連続モニタ観測をしましょう。 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。 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。

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

31 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。 ここはこれまで全く発表してないので 興味を持つ人が多いと思われる。 ライトカーブ、スペクトル、全天マップはできるだけ 　　速やかに公開、更新する。 イベントファイルも公開したいが、人員不足で公開を保障できない。 ソフトウェアチームへの参加募集。

32 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