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ハード状態にあるLMXBにおけるコンプトンコロナの幾何形状の探求

Research Project

Project/Area Number 12F02321
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

牧島 一夫  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20126163)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ZHANG Zhongli  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2014: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords中性子星 / 低質量連星系 / 宇宙X線 / 質量降着 / 科学衛星 / コロナ / 宇宙X線 / 高温コロナ / コンプトン散乱
Outline of Annual Research Achievements

磁場の弱い中性子星(NS)にガスが降着する系、すなわちLow Mass X-ray Binary (LMXB) では、降着するガス流はまず光学的に厚い降着円盤を形成するが、中心に近づくと光学的に薄い「コロナ」に変化し、最後はNS表面に激突する。解放される重力エネルギーは、円盤からの多温度黒体放射(軟X線)、NS表面からの黒体放射、それらの光子がコロナでコンプトン散乱された硬X線、という3つの成分で放射される。このうちコロナの位置や形状は、長年の研究にもかかわらず、不明であった。Zhang博士の研究手法は、LMXBのうちほぼ真横から見ていると考えられる一群の天体(dipperと呼ばれる)ではそうでない天体よりコンプトン散乱が系統的に強いかを検証することである。もしそうであれば、コロナは球形ではなく、扁平であると結論できる。
Zhang博士は昨年度、宇宙X線衛星「すざく」により観測された、ソフト状態にあるdipper 4U 1916-053のデータを解析した結果、dipperではないLMXBに比べ、確かにコンプトン散乱の効果がより強いことを確認した。それを受けて今年度は、ハード状態のdipperとして EXO 0748-676を選び、その「すざく」データを同様に解析した。その結果、ここでも通常のハード状態LMXBに比べて逆コンプトン散乱が強い (具体的にはコンプトンの光学的厚みがより大)ことが確認でき、ハード状態での良く発達した高温コロナが、やはり完全な球形ではなく、一定の扁平度をもつことを確認できた。
以上により、降着率の高いとき実現するソフト状態でも、低いとき現れるハード状態でも、高温コロナの形状は球形ではなく、降着面に沿って扁平であることが確認できた。これにより研究の目的が達成されたといえる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Probing the accretion scheme of the dipping X-ray binary 4U 1915-05 with Suzaku2014

    • Author(s)
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Sasano, M., and Ono, K.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 66 Issue: 6

    • DOI

      10.1093/pasj/psu117

    • NAID

      40020355815

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Suzaku view of the neutron star in the dipping source 4U 1822-372014

    • Author(s)
      Sasano, M.,Makishima, K., Sakurai, S., Zhang, Z., and Enoto, T.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 66 Issue: 2 Pages: 35-35

    • DOI

      10.1093/pasj/psu002

    • NAID

      40020090890

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of LMXBs2014

    • Author(s)
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Sasano, M., Ono, K.
    • Journal Title

      Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe

      Volume: 1 Pages: 264-265

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Towards a Unification of the Hard and the Soft states of LMXBs2014

    • Author(s)
      Ono, K.,Torii,. Sakurai, S., Zhang, Z., Nakazawa, K. and Makishima, K.
    • Journal Title

      Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe

      Volume: 1 Pages: 204-205

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Suzaku studies of luminosity-dependent changes in the low-mass X-ray binary Aquila X-12014

    • Author(s)
      Sakurai, S.,Torii, S., Noda, H., Zhang, Z., Ono, K., Nakazawa, K., Makishima, K., Takahashi, H., Yamada, S. and Matsuoka, M.:
    • Journal Title

      Publications of Astronomical Society of Japan

      Volume: 66 Issue: 1

    • DOI

      10.1093/pasj/pst010

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spectral Properties of X-Ray Binaries in Centaurus A2012

    • Author(s)
      Burke, M., et al.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 766 Issue: 2 Pages: 88-88

    • DOI

      10.1088/0004-637x/766/2/88

    • Related Report
      2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Suzaku observations of eclipsing LMXB 2S 0921-630 in the hard state2015

    • Author(s)
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Ono K., and Sasano, M.
    • Organizer
      日本天文学会・春季年会
    • Place of Presentation
      大阪大学( 大阪府 豊中市 )
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Suzaku observation of eclipsing source EXO 0748-676 in the LHS2014

    • Author(s)
      Zhang, Z.,Makishima, K., Sakurai, S., Ono, K., Sasano, M., and Yamada, S.
    • Organizer
      日本天文学会・秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学( 宮城県 仙台市 )
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of Neutron Star LMXBs2014

    • Author(s)
      Zhang, Z., Sasano, M., Ono, K., Makishima, K., and Sakurai, S.
    • Organizer
      The 40th COSPAR Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      Moscow (Russia)
    • Year and Date
      2014-08-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of Neutron Star LMXBs2014

    • Author(s)
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Sasano, M., and Ono, K.
    • Organizer
      The X-ray Universe 2014
    • Place of Presentation
      Dublin (Ireland)
    • Year and Date
      2014-06-16 – 2014-06-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Understanding Dipping LMXBs in the Same Scheme as Normal LMXBs2014

    • Author(s)
      Zhang, Z., Makishima, K.,Sakurai, S., Ono, K. and Sasano, M.
    • Organizer
      日本天文学会・春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学 ( 東京都 三鷹市 )
    • Year and Date
      2014-03-19 – 2014-03-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A Unified Compilation of Thermal Comptonization Processes in Accreting Objects2014

    • Author(s)
      Makishima, K., Zhang, Z., Noda, H., Toii, S., Skurai, S., Kobayashi, S.
    • Organizer
      Suzaku-MAXI Conference: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
    • Place of Presentation
      愛媛大学 ( 愛媛県 松山市 )
    • Year and Date
      2014-02-19 – 2014-02-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of LMXBs2014

    • Author(s)
      Zhang, Z.
    • Organizer
      Suzaku-MAXI Conference: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
    • Place of Presentation
      愛媛大学 ( 愛媛県 松山市 )
    • Year and Date
      2014-02-19 – 2014-02-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] An introduction to X-ray Astronomy and International Research2013

    • Author(s)
      Zhang Z.
    • Organizer
      日本学術振興会サイエンス・ダイアログ講演
    • Place of Presentation
      山梨県立日川高校 ( 山梨県 山梨市 )
    • Year and Date
      2013-10-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Suzaku observation of the non-dip spectrum of the dipping source XB 1916-0532013

    • Author(s)
      Zhang, Z., Sakurai, S., Sasano, M. and Makishima, K.
    • Organizer
      日本天文学会・秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学 ( 宮城県 仙台市 )
    • Year and Date
      2013-09-10 – 2013-09-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] LMXB populations in galaxy outskirts : evidence for natal neutron star kicks2013

    • Author(s)
      Zhongli Zhang, Marat Gilfanov, Akos Bogdan
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      埼玉大学、さいたま市
    • Year and Date
      2013-03-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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