広い波長域で画像を撮る

ASTRO-Hの挑戦 ASTRO-Hのしくみ

広い波長域で画像を撮る X線CCDカメラと硬X線撮像検出器

可視光の望遠鏡と同じように、天体からやってくるX線を捉えて画像を撮影することができます。軟X線撮像検出器で使われているCCDは、X線に対する感度を上げる工夫が施されていることを除けば、原理はごく普通のデジカメとあまり変わりません。半導体に入ったX線が電子に変換され、電気信号に変わることで画像を得ます。

ただ、可視光線の場合は光子が1つ当ると電子が一つだけ飛び出すのに対して、X線の場合はエネルギーが大きいために一つの光子で沢山の電子が飛び出します。可視光線の場合は当った光子の数=電子の数になり、光の強さを測ることができますが、X線の場合は当った光子が持っていたエネルギーの量(周波数)=電子の数になり、エネルギーの量を同時に測ることができるのです。これは、可視光線では3色のフィルターをつけないとカラーの映像が得られないのに対して、X線ではフィルターなどを使わなくても画像と同時に色の情報を得られることを意味しています。

今回、ASTRO-Hには、この軟X線撮像検出器に加えて、より高い波長域での撮影が可能になった硬X線撮像検出器を搭載しています。これは、原理的にはX線CCDと同じものですが、従来のX線CCDが比較的波長の長い軟X線領域しか捉えられなかったのに対して、この装置では、テルル化カドミウムと呼ばれる化合物を使うことで、軟X線の10倍近いエネルギーの波長を観測をすることができるようになりました。

(左)X線CCD、(右)硬X線撮像検出器

(左)X線CCD、(右)硬X線撮像検出器

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