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Determination of M - R relation for X-ray Isolated Neutron Stars with keV - X-ray excess

Research Project

Project/Area Number 18J20523
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

米山 友景  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsX線天文学 / 中性子星 / 半導体検出器 / XRISM
Outline of Annual Research Achievements

昨年度は、本研究の主たる対象である単独中性子星、RX J1856.5-3754(J1856)について、ISS搭載のX線望遠鏡 “Neutron star Interior Composition ExploreR” (NICER) による合計 200キロ秒の観測を行った。この観測データについて、較正の不定性も含めた詳細なスペクトル/タイミング解析を行った。結果、これまで知られていなかったスペクトル中の吸収線を発見した。この吸収線の起源は陽子によるサイクロトロン共鳴散乱と考えられ、吸収線の波長から磁場を求められる。また、中性子星の磁場は自転パラメータからも求められる。報告者は、吸収線と自転の二つの方法で求めた磁場の差から磁場の幾何学を制限する方法を発案し、J1856とこれまでに解析した他の単独中性子星に対して適用した。結果、従来は難しいとされていた中性子星の自転軸と磁軸のずれを初めて系統的に制限した。また、J1856の自転周期は従来7.055秒であるとされていたが、実際は14.11秒である可能性を示唆した。さらに、J1856を含む単独中性子星7天体について、星表面に温度勾配が存在することを発見した。その起源は、他の中性子星種族と比較することで、強磁場による表層の熱伝導率の非等方性に由来することを示した。
以上の内容は報告者の博士論文として出版した。しかし、令和3年5月3日現在、DOI等の付与はまだ行われていない。
更に、日本の次期天文衛星であるX線分光撮像衛星(XRISM)搭載の軟X線撮像システム”Xtend”の検出器開発に携わり、CCD素子のフライトモデル品選定及び地上較正実験を主導した。その内容は論文2編として出版した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Screening and selection of XRISM/Xtend flight model CCD2021

    • Author(s)
      Yoneyama Tomokage、Noda Hirofumi、Hanaoka Maho et al.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 985 Pages: 164676-164676

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.164676

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On-ground calibration of XRISM/Xtend CCD2020

    • Author(s)
      Yoneyama Tomokage、Noda Hirofumi、Hanaoka Maho et al.
    • Journal Title

      SPIE proceedings, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Ultraviolet to Gamma Ray

      Volume: - Pages: 1144425-1144425

    • DOI

      10.1117/12.2561524

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Universal detection of high-temperature emission in X-ray isolated neutron stars2019

    • Author(s)
      Yoneyama Tomokage、Hayashida Kiyoshi、Nakajima Hiroshi、Matsumoto Hironori
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Issue: 1 Pages: 17-17

    • DOI

      10.1093/pasj/psy135

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unification of strongly magnetized neutron stars with regard to X‐ray emission from hot spots2019

    • Author(s)
      Yoneyama T.、Hayashida K.、Nakajima H.、Matsumoto H.
    • Journal Title

      Astronomische Nachrichten

      Volume: 340 Issue: 1-3 Pages: 221-225

    • DOI

      10.1002/asna.201913593

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NICER による単独中性子星 RX J1856.5-3754 の解析2021

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      日本天文学会 春季年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermal emission and magnetic fields of isolated neutron stars2021

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      第20回高宇連研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] X 線単独中性子星における高温成分と吸収構造の性質2020

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      日本天文学会 秋季年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] X線単独中性子星の観測的研究2020

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      PSR Bi-monthly meeting
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars2019

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      IACHEC 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] X-ray Astronomy 20192019

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 20 Years of Chandra Science Symposium2019

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Screening and calibration of XRISM/Xtend flight model CCD2019

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      HSTD12
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] X線単独中性子星からの高エネルギー成分の発見2019

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      高エネルギー宇宙物理学の最前線と2020/30年代のロードマップ
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars2019

    • Author(s)
      米山友景
    • Organizer
      ~中性子星の観測と理論~ 研究活性化ワークショップ 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Unification of Strongly Magnetized Neutron Stars with regard to X-ray emission from hot spots2018

    • Author(s)
      Tomokage Yoneyama
    • Organizer
      8th International Workshop on Astronomy and Relativistic Astrophysics
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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