「すざく」とＡＳＴＲＯ－Ｈ衛星で解明する弱磁場の中性子星連星：Ｘ線放射の統一解釈

• Project/Area Number: 15J08913
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小野 光 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 降着円盤 / 中性子星 / スペクトル状態遷移

Outline of Annual Research Achievements

LMXBは、太陽質量以下の低質量星から弱磁場中性子星にガスが降着することで、重力エネルギーを開放し、X線で輝く。光度が高いときにはX線スペクトルは熱的で、ソフト状態と呼ばれ、暗いときにはスペクトルはベキ型になり、ハード状態と呼ばれる。これらは近年、同じ放射機構、すなわち、幾何学的に薄く光学的に厚い降着円盤による熱的な放射と、中性子星から出る黒体放射が光学的に薄い電子雲（コロナ）によって逆コンプトン散乱を受けたものの２成分で説明できることがわかってきた。このとき、スペクトル形状の違いは、コロナによる散乱の強さによって変わる。そこで、コロナをより深く理解するために、２状態を遷移中のデータやその付近のものを「すざく」アーカイブデータから選び、５天体、１９データ得られた。
全てのデータは上述の解釈で説明された。全データを、距離の不定性を除いて比較するために、コロナ電子温度と黒体放射の温度の比で定義される新しいパラメータ、Qを用いた。すると、コロナの温度や光学的厚みはQでほぼ一意にあらわされ、逆コンプトン散乱の状態を一意に表すことがわかった。さらに、黒体放射の温度と表面積の散布図を作成した所、全データが一つのループを作り、光度の上昇、下降に従って一方向に回転することがわかった。これは従来から知られるヒステリシス効果であり、このことによって、光度の上昇、下降時とで、異なる経路を取ることがわかった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A hard-to-soft state transition of Aquila X-1 observed with Suzaku (2017)
  • Author(s): Ko Ono, Kazuo Makishima, Soki Sakurai, Zhongli Zhang, Kazutaka Yamaoka, Kazuhiro Nakazawa
  • Journal Title: PASJ Volume: 印刷中 Issue: 2
  • DOI: 10.1093/pasj/psw126
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A Suzaku observation of the low-mass X-ray binary GS 1826-238 in the hard state (2016)
  • Author(s): Ko Ono; Soki Sakurai; Zhongli Zhang; Kazuhiro Nakazawa; Kazuo Makishima
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 印刷中 Issue: SP1
  • DOI: 10.1093/pasj/psw003
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 「すざく」を用いたLMXBのスペクトル状態遷移の研究II (2017)
  • Author(s): 小野光、牧島一夫、櫻井壮希、Zhongli Zhang, 中澤知洋
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 九州大学 (福岡県・福岡市)
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] Resolving a Hard-to-Soft State Transition of Aquila X-1 (2017)
  • Author(s): Ko Ono, Soki Sakurai, Zhongli Zhang, Kazuhiro Nakazawa, Kazutaka Yamaoka, Kazuo Makishima
  • Organizer: EWASS
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Unified understanding of the Aquila X-1 hard-to-soft state transition and its implication for the cosmic battery effect (2017)
  • Author(s): Ko Ono, Kazuo Makishima, Zhongli Zhang, Kazutaka Yamaoka, Kazuhiro Nakazawa
  • Organizer: APRIM
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Unveiling the spectral transition of Aql X-1 from the hard to soft state (2016)
  • Author(s): Ko Ono, Kazuo Makishima, Soki Sakurai, Zhongli Zhang, Kazutaka Yamaoka, Kazuhiro Nakazawa
  • Organizer: 7 years of MAXI
  • Place of Presentation: 理化学研究所 (埼玉県・和光市)
  • Year and Date: 2016-12-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 「すざく」を用いたLMXBのスペクトル状態遷移の研究 (2016)
  • Author(s): 小野光、牧島一夫、櫻井壮希、Zhongli Zhang, 中澤知洋
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学 (愛媛県・松山市)
  • Year and Date: 2016-09-14
• [Presentation] ハード状態におけるGS 1826-238の「すざく」によるワイドバンド分光 (2016)
  • Author(s): 小野光、櫻井壮希、Zhang Zhongli、中澤知洋、牧島一夫
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 (宮城県仙台市)
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] 太陽フレアMeV中性子の検出に向けた基礎開発実験 (2015)
  • Author(s): 小野光、村上浩章、中澤知洋、牧島一夫
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 甲南大学 (兵庫県神戸市)
  • Year and Date: 2015-09-09