図1 左: MAXI の外観図、右: MAXIがとりつけられている、「きぼう」の船外実験プラットフォーム

MAXI がなぜ必要か

　宇宙にはX線を放射する高エネルギー天体が数多く存在します。また高エネルギー天体は時間変動が激しいので観測のチャンスを逃さないために全天を監視する MAXI が必要なのです。また、MAXIは全天が見られることを利用して重力波源のX線での探査も行っています。

MAXI の2つの目

　MAXI には2種類のカメラが搭載されています。ガス比例計数管を用いた GSC （Gas Slit Camera) と X線CCDカメラを用いた SSC (Solid-state Slit Camera) です。GSC は広い面積を持っているので 暗い天体まで観測ができます。また広い範囲のエネルギーを持つ X線天体の観測に適しています。一方、SSC は観測できるエネルギー範囲は GSC よりも狭いですが、高い精度で天体のX線スペクトルを調べる事ができます。

MAXIの主なターゲット

　MAXIの観測対象はX線連星、X線新星、活動銀河核やガンマ線バーストなどの時間変動帯や突発天体です。

　図3は、MAXIが新しく発見したX線天体の名前が書かれています。また、背景の画像は、MAXIの検出器GSCとSSCで観測した全天の画像です。

図3 MAXI が約10年間の運用で発見した新天体

  図4は、2019年1月26日に発見された、MAXIの観測の中でも非常に明るいブラックホール候補天体、J1348-630です。14日間で急激に明るくなり、約230日かけて減光しました。図4の光度曲線を見ると、発見時は、エネルギーの低い帯域も高い帯域も同じように明るくなっていますが、10日ほどたつとエネルギーの高い帯域は暗くなりはじめ、それとは逆にエネルギーの低い帯域はさらに明るくなっていったことがわかります。Swift 衛星の科学運用チームは MAXI の報告から6時間以内に同衛星のX線望遠鏡 XRT で追観測を行い、XRT の検出により秒角の精度で位置が決まったことで、新天体であることが確認できました。

　また、別の例では球状星団の中の星が密集した領域に新天体を検出したため、より天体の位置を細かく調べることが可能な Chandra 衛星が、天体が太陽近くで Swift 衛星が観測できないときはNuSTAR 衛星や NICER X線観測装置が追観測を行い3つの新天体を確認することができました。このように、MAXI は他のX線天体衛星と協力しながら新天体の観測を行っています。

図4 MAXI が発見したブラックホール候補天体 MAXI J1348-630. 上図: MAXI J1348-630の画像. 下図: 明るさの変化の様子を示すX線光度曲線。X線光度曲線は、上段がエネルギーの低い(2-6 keV)X線の明るさ、下段がエネルギーの高い(6-20 keV)X線の明るさの時間変動を示す。

もっと詳しく知りたい方は理化学研究所のMAXIページをご覧ください。