名古屋大学 东京大学 夏目光学株式会社 理化学研究所 名城大学 【本研究的重点】 融合天文学领域与放射光科学领域的技术，成功开发并实证了国产高分辨率宇宙X射线望远镜注1）的性能。 利用大型放射光设施SPring-8注2）约1公里长的长尺光束线，建构了高亮度且外观上几乎为点光源的X射线评估系统HBX-KLAEES注3）。 性能评估结果显示，达成了FWHM注4） 0.7秒角注5）、HPD注6） 14秒角的高分辨率。 开发的望远镜已搭载于太阳闪焰观测火箭FOXSI-4并成功发射，未来有望成为超小型卫星和小型行星探测器等小型飞行器进行高分辨率宇宙X射线观测的基础技术。 【研究概要】 名古屋大学大学院理学研究科讲师三石郁之、博士前期课程学生藤井隆登（研究当时）、博士后期课程学生作田皓基（研究当时，现东北大学大学院理学研究科博士）、博士后期课程学生安福千贵、博士后期课程学生吉田有佑、博士前期课程学生吉原谅、东京大学先端科学技术研究中心教授三村秀和、夏目光学株式会社常务董事桥爪宽和、名城大学理工学部副教授宫田喜久子，以及理化学研究所放射光科学研究中心团队负责人香村芳树等组成的研究团队， 成功融合天文学领域与放射光科学领域的技术，开发出国产高分辨率宇宙X射线望远镜 。 本研究中，天文学领域负责光学设计、反射镜支撑机构的设计与黏合实装等宇宙实装技术；放射光科学领域则负责通过超精密电铸法制作X射线反射镜，并利用SPring-8的长尺光束线建构高亮度无限远点光源仿真评估系统（HBX-KLAEES）。结合这些技术进行性能评估的结果，达成了FWHM 0.7秒角、HPD 14秒角的高分辨率。 开发的望远镜已搭载于日美共同太阳闪焰观测火箭FOXSI-4并成功发射。此成果预计将成为超小型卫星和小型行星探测器等小型飞行器实现高分辨率宇宙X射线观测的重要基础技术。 本研究成果于2026年4月7日（日本时间）刊登于天文学领域的国际学术期刊「Publications of the Astronomical Society of the Pacific」。 开发的宇宙X射线望远镜外观照片（左）与获得的成像（右） 【研究背景】 宇宙中，太阳闪焰、黑洞周围、超新星爆发和星系团碰撞等，物质剧烈加热、加速的高能量现象屡见不鲜。这些现象会产生数百万至数亿度的高温电浆和具有相对论能量的粒子，并因此放射出X射线。因此，宇宙X射线观测是直接捕捉超高温、超强磁场、超高密度、超强重力等极端环境下宇宙剧变的重要手段。然而，来自宇宙的X射线会被地球大气层吸收，因此无法从地面直接观测。为此，X射线观测必须通过人造卫星或观测火箭等飞行器进行宇宙观测。 X射线天文学中，望远镜主要需要两种性能：一是高效收集来自天体的微弱X射线的高集光力，二是精确识别天体结构的高分辨率。然而，X射线不像可见光那样能被普通镜子反射，只能在极浅的角度下反射，因此X射线望远镜需要具有纳米级形状精度的特殊反射镜。特别是为了实现高分辨率，反射镜的形状精度至关重要，而制作这种高精度反射镜并在保持其性能的同时，将其作为能承受宇宙环境的望远镜实装，是一项极其困难的技术挑战。实际上，高分辨率宇宙X射线望远镜的开发此前主要由欧美研究机构主导。因此，在日本X射线天文学领域实现国产高分辨率宇宙X射线望远镜，一直是多年来的重要挑战之一。 【研究成果】 本研究通过融合天文学领域与放射光科学领域的技术，致力于开发国产高分辨率宇宙X射线望远镜。天文学领域除了负责宇宙观测所需的光学设计外，还负责反射镜支撑机构的设计和黏合实装等宇宙实装技术。另一方面，放射光科学领域则通过放射光X射线光学研究中培养的超精密电铸技术制作X射线反射镜，并利用SPring-8的长尺光束线建构了高亮度无限远点光源仿真评估系统HBX-KLAEES（High-Brilliance X-ray Kilometer-long Large-Area Expanded-beam Evaluation System）。HBX-KLAEES是为精确评估X射线望远镜性能而开发的评估系统，它利用高亮度X射线仿真宇宙中的无限远天体。 完成的望远镜（参见图1）的性能评估，利用了大型放射光设施SPring-8约1公里长的长尺光束线BL29XUL（参见图2）所建构的HBX-KLAEES（参见图3）。该系统通过将约10 µm的微小X射线光源放置在约900 m远的位置，同时实现了接近来自天体的X射线的极小发散角，以及外观上几乎为点光源的光源尺寸。此外，利用SPring-8的高亮度放射光，使得能够在广阔的动态范围内精确测量PSF注7），从望远镜图像中心锐利的结构到广泛的散射成分。这种利用高亮度硬X射线仿真无限远天体并精确评估高分辨率X射线望远镜性能的实验系统，在全球范围内尚无先例，HBX-KLAEES已成为为宇