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X線天文衛星「すざく」とASTRO-Hを用いたブラックホールへの降着の研究

Research Project

Project/Area Number 15F14748
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Astronomy
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

大橋 隆哉  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (70183027)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) AXELSSON MAGNUS  首都大学東京, 理工学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsX線γ線天文学 / 宇宙物理 / 相対論・重力 / ブラックホール / 降着円盤 / X線連星 / QPO / X線γ線天文学 / X線連星
Outline of Annual Research Achievements

本研究全体の目的は、ブラックホールに対する天体物理的な理解を深め、それが環境へどう影響を与えるかを探ることにある。ブラックホールは宇宙の中で最も興味深い天体だが、それが周りの物質に与える影響を通じてのみ詳しく研究することができる。最も効果的な方法が、ブラックホールに落ちる物質を調べることであり、このガス降着のプロセスでは強いX線放射が放射される。
研究の主なテーマは、ブラックホール近傍の降着流を通じて、最も内側の領域の状態を調べることであった。我々はエネルギースペクトルと時間変動の両方を調べることから、そこで起きる物理過程の理解を目指した。このため日本と米国の衛星からのデータを利用した。
時間変動の解析に関しては、準周期振動として知られる特徴的な変動を調べた。その起源は長年にわたる謎であったが、我々の解析からそれらがブラックホールの近くで発生し、強い重力におけるガスの運動として解釈できることが示された。その特徴を利用して個々の放射成分を分離し、その発生源を特定できることも示した。これにより、ブラックホールの近くで起こる物理的なプロセスや物質の構造をを直接調べることができる。
Hitomiチームの一員として、活動銀河中心の巨大ブラックホールを調べることを目標にしていたが、打ち上げ後約1ヶ月での衛星の機能喪失により観測は不可能となった。SXS検出器のデータは5 eVを切るエネルギー分解能を軌道上で実現した。私はSXSの較正データを整備することに寄与したが、それを用いてHitomiチームはペルセウス座銀河団の高温ガスの乱流状態が予想より弱いことを見出した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Hitomi Constraints on the 3.5 keV Line in the Perseus Galaxy Cluster2016

    • Author(s)
      Aharonian, F. A., Akamatsu, H, Terada, Y. et al (Hitomi collaboration)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 837 Issue: 1 Pages: 15-23

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa61fa

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The quiescent intracluster medium in the core of the Perseus cluster2016

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration et al.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 535 Issue: 7610 Pages: 117-121

    • DOI

      10.1038/nature18627

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Revealing the nature of the QPO and its harmonic in GX 339-4 using frequency-resolved spectroscopy2016

    • Author(s)
      M. Axelsson, C. Done
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 458 Issue: 2 Pages: 1778-1784

    • DOI

      10.1093/mnras/stw464

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A quasi-periodic modulation of the iron line centroid energy in the black hole binary H1743-3222016

    • Author(s)
      A. Ingram, M. van der Klis, M. Middleton, C. Done, D. Altamirano, L. Heil, M. Axelsson
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 461 Issue: 2 Pages: 1967-1980

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1245

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Matched-filtering Line Search Methods Applied to Suzaku Data2016

    • Author(s)
      N. Miyazaki, S. Yamada, T. Enoto, M. Axelsson, T. Ohashi
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 61 Issue: 6 Pages: 100-109

    • DOI

      10.1093/pasj/psw091

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Black hole spin of Cyg X-1 determined from the softest state ever2016

    • Author(s)
      T. Kawano, C. Done, S. Yamada, H. Takahashi, M. Axelsson, Y. Fukazawa
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 69 Issue: 2 Pages: 36-42

    • DOI

      10.1093/pasj/psx009

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Poissonian vs Gaussian Statistics for Sparse X-ray Data: Application to the ASTRO-H SXS Calorimeter2016

    • Author(s)
      M. Axelsson, S. Yamada, Y. Ishisaki, S. Konami, N. Takemura
    • Journal Title

      PASJ

      Volume: accepted

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Limits on pair production and multi-zone comptonization: The broadband spectrum of XTE J1550-564 revisited2016

    • Author(s)
      L. Hjalmarsdotter, M. Axelsson, C. Done
    • Journal Title

      MNRAS

      Volume: 454 Issue: 4 Pages: 4354-4363

    • DOI

      10.1093/mnras/stv2909

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Extremely narrow spectrum of GRB110920A: further evidence for localized, subphotospheric dissipation2015

    • Author(s)
      Iyyani, S.; Ryde, F.; Ahlgren, B.; Burgess, J. M.; Larsson, J.; Pe'er, A.; Lundman, C.; Axelsson, M.; McGlynn, S.
    • Journal Title

      MNRAS

      Volume: 454 Issue: 2 Pages: 1651-1663

    • DOI

      10.1093/mnras/stv636

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fermi observations of GRBs2016

    • Author(s)
      M. Axelsson
    • Organizer
      Extragalactic Frontiers workshop
    • Place of Presentation
      Bari(Italy)
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Rapid variability as a probe of warped space-time around accreting black holes2016

    • Author(s)
      M. Axelsson, C. Done
    • Organizer
      European Week of Astronomy and Space Science
    • Place of Presentation
      Athens(Greece)
    • Year and Date
      2016-07-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Key questions on X-ray variability and accretion states2016

    • Author(s)
      M. Axelsson
    • Organizer
      X-ray Spectral Timing Revolution
    • Place of Presentation
      ライデン、オランダ
    • Year and Date
      2016-02-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Photospheric emission in GRBs2015

    • Author(s)
      M. Axelsson and F. Ryde
    • Organizer
      RIKEN GRB workshop
    • Place of Presentation
      理化学研究所、埼玉
    • Year and Date
      2015-08-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The Fermi view of GRBs2015

    • Author(s)
      M. Axelsson
    • Organizer
      IAU General Assembly
    • Place of Presentation
      ホノルル、米国
    • Year and Date
      2015-08-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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