この気球は、放射性のパンケーキの形をしたフィルムの束を空中に運び、中性子星のガンマ線ビームの世界で最も正確な写真を撮影しました。この先駆的な研究は、最も初期の放射性放射線検出技術と高度なデータ収集技術および革新的な時間記録装置を組み合わせた、神戸大学の研究者によって達成されました。
星は、赤外線からガンマ線まで、あらゆる光のスペクトルで私たちを照らします。帯域ごとに異なるセンシング機器が必要です。これらの中で最も困難なのはガンマ線です。ガンマ線は核分裂の高エネルギー生成物として有名です。その波長が非常に短いため、他の形態の光のように物質と相互作用しないため、レンズで偏向することができず、標準のセンサーで検出することもできません。その結果、超新星やその残骸などの魅力的な恒星からの光を検出する私たちの能力にはギャップが生じています。
この問題を解決するために、神戸大学の天体物理学者である青木茂樹氏と彼のチームは、放射能の検出に使用された最も初期の材料である感光性フィルムに注目しました。 「私たちの研究グループは、ガンマ線を高精度で追跡する乳剤フィルムの驚くべき能力に焦点を当てており、最新のデータ収集および分析機能を導入することで乳剤フィルムが優れたガンマ線望遠鏡になる可能性があると提案しました」と青木氏は説明した。
これらのフィルムの高感度と、フィルムからデータを抽出するための新しい自動化された高速プロセスに基づいて、複数のフィルムを重ねて、ガンマ線が当たったときに生成される粒子の軌道を正確に捕捉するというアイデアです。パンケーキがストローを差し込んだ位置を記録できるのと同じように、ストローの方向を記録するにはパンケーキのスタック全体が必要になります。
大気の干渉を減らすために、彼らはフィルムの束を科学観測気球に搭載し、高度 35 ～ 40 キロメートルまで上昇させました。しかし、気球が風で揺れたりねじれたりして「望遠鏡」の方向が不安定だったため、星空に対するゴンドラの位置を常に記録するためのカメラを追加した。
しかし、これは別の問題を引き起こします。なぜなら、長時間露光で写真を撮ったことがある人なら誰でも知っているように、写真フィルムは時間の経過を記録できないため、ガンマ線の影響がいつ起こったかを直接知る方法がないからです。この問題を克服するために、彼らはフィルムの下部 3 層を、時計の針のように一定の異なる速度で前後に動かすようにしました。下にあるフィルム上のマークの相対的なずれに基づいて、衝突の正確な時間を計算し、それをカメラの映像と関連付けることができました。
今回、彼らはこの装置によって生成された最初の画像を天体物理ジャーナルに掲載した。これは、これまでに撮影されたベラパルサーの最も正確な画像です。ベラパルサーは高速回転する中性子星で、夜間にビーコンのようにガンマ線のビームを空に発射します。 「合計で、1/10,000ミリメートルの精度で何兆もの軌道を捕捉しました。タイミング情報を追加し、姿勢監視情報と組み合わせることで、従来のガンマ線望遠鏡の40倍以上の解像度で、事象の『いつ』と『どこで』を非常に正確に判断することができました。」
これらの結果はすでに素晴らしいものですが、新しい技術により、この光の帯でさらに詳細を捉える可能性が提供されます。神戸大学の研究者らは「科学気球実験を通じて、天体物理学の多くの分野、特にガンマ線望遠鏡を異なる手法で捉えた同じ事象を同時に測定する必要がある『マルチメッセンジャー天文学』に応用することができる。2018年の気球実験で得られた成功データに基づいて、今後の気球飛行では観測エリアと観測時間を拡大し、ガンマ線分野での科学的進歩が期待できる」と説明した。天文学。」
コンパイルされたソース: ScitechDaily