極低温光子検出器を用いた宇宙望遠鏡による最新天文学研究

最新の天文学の観測では、非常に微弱な光子 (約 1 fJ) を捉えることに成功しています。その原動力の一つが、極低温検出器の実用化です。検出器を極低温 (約 0.1 K) に冷却し、その熱容量を下げることで、微弱光子の吸収による温度上昇を測定するものです。また、広い電磁波帯域の多くの波長域で、大気圏外での観測が必要です。そこで、衛星＝宇宙望遠鏡に極低温検出器を搭載して観測することになりますが、その技術的な難易度は極めて高いです。JAXA では、これに長年挑戦し、2023 年 9 月 7 日に宇宙 X 線を観測する XRISM 衛星を打ち上げました。また、2036 年の打ち上げを目指して宇宙マイクロ波背景放射を観測する LiteBIRD 衛星を計画しています。前半では XRISM 衛星、後半では LiteBIRD 衛星について紹介します。特に、これらの最先端の国際科学プロジェクトにおいて、大学院生がどのように貢献・活躍しているかをお伝えします。