新世代のＸ線天文衛星「アストロＨ」が来年２月１２日に、鹿児島県・種子島宇宙センターからＨ２Ａロケット３０号機で打ち上げられる。アストロＨは、２００５年に打ち上げられたＸ線天文衛星「すざく（朱雀）」の後継機で、感度を約１００倍に高め、銀河の中心にある巨大ブラックホールや、銀河が集まった銀河団の形成過程の解明を目指す。Ｘ線を通して、可視光では見えない“熱い宇宙”成り立ちの謎に挑戦する。
（床井明男、写真は宇宙航空研究開発機構＝ＪＡＸＡ＝提供）

感度「すざく」の約１００倍

来年２月１２日打ち上げへ

アストロＨの宇宙空間での想像図

　宇宙は冷たく静穏に見えるが、Ｘ線を用いると、爆発や衝突、突発現象など激動に満ちた“熱い宇宙”の姿が見えて来る。

　こうしたＸ線での宇宙観測を飛躍的に進めるべく、日本がＮＡＳＡ（米航空宇宙局）や世界各国の協力を得て開発した新世代のＸ線天文衛星がアストロＨだ。

　アストロＨは、ブラックホールや超新星残骸、銀河団などＸ線やガンマ線で観測される高温、高エネルギーの天体の研究を通じて、宇宙の構造とその進化の解明を行う。

　Ｘ線やガンマ線は地球の大気に吸収されてしまい、地上に到達することができないため、宇宙で観測する必要があるのだ。アストロＨは高度約５７５㌔で地球を約９６分で周回する円軌道を移動する。

　質量は２・７㌧。大規模な国際協力で開発された４種類の新型観測システムが搭載され、「すざく」に比べて１０倍から１００倍も暗い天体の分光観測が可能になった。

筑波宇宙センターで公開されたＸ線天文衛星「アストロＨ」＝１１月２７日

　新型観測システムとは、数々の革新的な技術に支えられた２つの望遠鏡と４つの検出器を用いたもので、Ｘ線からガンマ線におよぶ非常に広い波長域において、かつてないほどの高い感度での観測を行う。

　例えば、軟Ｘ線分光検出器には、５０ｍＫという極低温で動作する素子を使い、Ｘ線光子のエネルギーを熱に変えることで従来の１０倍以上の精度でその値を測定する。また、硬Ｘ線望遠鏡は焦点面におかれた硬Ｘ線撮像検出器と組み合わせることで、世界で初めて硬Ｘ線の集光撮像観測を実現する、という具合だ。これらにより、８０億光年先までもの遠方（過去）を、これまでのＸ線天文衛星をはるかに凌駕する能力での観測が可能になった。

　銀河団の中に渦巻く、Ｘ線でしか観測できない数千万度の高温ガスの激しい動きの直接測定や、今までは感度が足りなくて観測できなかった生れたての銀河の中心にある巨大ブラックホールなどの観測を行い、宇宙がどのように進化して、今ある宇宙になったのかの謎に迫るのだ。

　目標寿命は３年。打ち上げ後は公開天文台として開発チーム以外の広い分野の科学者に門戸を開き、観測提案を受け付ける。

なぜＸ線で観測するのか

①宇宙の物質の大部分を検知できる

・Ｘ線を放射する高温プラズマは、星々により大量に存在し、　宇宙にある「見える物質」の８割を占める。

②エネルギーの集中する場所が分かる

・Ｘ線は数百万度～数億度の超高温のプラズマや、高エネルギ　ーに加速された粒子から放射される。Ｘ線を用いると、超高　温、超重力、高速回転、激しい衝突、爆発、強磁場、核反応　など宇宙でエネルギーが集中する場所を選択的に検知できる

③高い透過力が利用できる

・例えばレントゲン写真のように、Ｘ線は高い透過力を持つた　め、Ｘ線を発する天体が分子雲など濃い物質に覆われていて　も、それらを透過して飛来することができる

④元素組成が測定できる

・例えば、ローソクの炎に少量の食塩を入れると黄色の光が強　くなる。元素に固有な波長の光が強く放射される現象（炎色　反応）で、同様の現象がＸ線でも起き、元素ごとに決まった　波長のＸ線が放射されるため、その強度を測定することで、　天体における各種元素の存在量を知ることができる

（ＪＡＸＡ資料から）