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ブラックホールX線新星の天体質量の推定と放射過程の包括的理解

Research Project

Project/Area Number 21K03620
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

根來 均  日本大学, 理工学部, 教授 (30300891)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsブラックホール / 中性子星 / ガンマ線バースト / 突発天体 / X線連星 / X線観測 / 全天X線監視装置 / 国際宇宙ステーション / 全天X線監視装置 MAXI / 宇宙ステーション / 降着円盤
Outline of Research at the Start

ブラックホールにガスが降着すると、ブラックホールの周辺に降着円盤と呼ばれるガスの円盤が形成される。観測されるX線は、その降着円盤から放射されていると考えられ、その特徴からブラックホールの質量や自転(スピン)を知ることができる。しかし、これまでの多くの観測では、質量と自転を独立して決めることが困難であった。そこで、全天X線監視装置 MAXI が発見、観測した多くのブラックホールX線新星の長期変動の特徴に着目し、距離等に依存しない天体の質量を見積もる方法を確立することを目的とする。また、MAXI 以外の多波長にわたる観測データを用いてブラックホール周辺からの放射機構の包括的理解を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

全天X線監視装置 MAXI の突発天体発見システムにより検出されたブラックホール天体 GRS 1739-278, XTE J1856+053 の再活動を The Astronomer's Telegram (以下 ATel) を介して世界に先駆け報告した (それぞれ ATel. No. 16097, 16131)。本報告により、天体の同定と追観測が多数の他衛星(装置)により行われた。本研究においては、同一天体でのアウトバーストごとの特徴の違いを比較することも重要であり、本発見により、より多くのブラックホール天体のサンプルを増やすことができた。
また、ブラックホール周辺に形成される降着円盤の状態変化などもブラックホールに降着するガスの質量を見積もる上で重要なパラメータであり、本研究での天体質量の見積もりにも直接影響する。そこで MAXI が増光などを検出した、ブラックホール(候補)天体 AT 2019wey (ATel No. 16197) , Swift J1753.5-0127 (ATel No. 16283), GX 339-4 (ATel 16302, 16424) の状態変化などについても ATel に報告して追観測を促した。
これら以外に、2023年度中に他衛星等により先に発見された新天体 Swift J1727.8-1613 (ATel No. 16205), Swift J1922.7-1716, SRGA J144459.2-604207 (ATel No. 16483) の MAXI のデータを用いた解析を行い、先に発見できなかった原因の解明とともにこれら天体の特徴を調べた。これらの ATel に報告した内容を中心に、2023 年秋と2024 年春に行われた日本天文学会の年会で MAXI チームを代表して報告した。
また、2022年に発見された MAXI J0655-013 の NuSTAR 衛星のデータを用いた詳細な解析結果等を含む、計3つ査読論文の共著となり、論文発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2018 年に発見された MAXI J1631-479 に関する論文のほか、2編の共著論文の準備に研究時間の多くを割いた(2024年度に発表予定)。また、MAXI が発見した天体以外の突発天体(Swift J1727.8-1613, SRGA J144459.2-604207, Swift J1922.7-1716)のデータ解析を行い、MAXI が先立って発見できなかった原因を含め、その解析に時間を要した。
そのため、これまで観測された多くの天体データをまとめる作業に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

MAXI J1631-479 の論文発表を小林浩平らと行い、そこで用いられたデータ解析手法を用いて、種々の天体の特徴を調べ検討を行う。また、2023年度に出現した新天体の発見が他の衛星より遅れてしまった主な原因は、新天体が明る天体近くで出現したためであるが、そのような場合でもより正しく発見検出できるように、MAXI GSC 検出器の点拡がり関数の影響を再考する。
また、2024年の7月に韓国で行われる COSPAR 会議で MAXI の最近の成果等を発表予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (10 results) Journal Article (25 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 22 results) Presentation (10 results)

  • [Int'l Joint Research] The Pennsylvania State University/University of California/California Institute of Technology(米国)

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  • [Int'l Joint Research] University of Warwick/University of Oxford/University of Leicester(英国)

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  • [Int'l Joint Research] Slovak University of Technology(スロバキア)

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  • [Int'l Joint Research] Pennsylvania State University/California Institute of Technology/NASA Goddard Space Flight Center(米国)

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  • [Int'l Joint Research] INAF-OAC/INAF-IASFPA(イタリア)

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  • [Journal Article] Evolution of accretion disk structure of the black hole X-ray binary MAXI?J1820+070 during the rebrightening phase2024

    • Author(s)
      Yoshitake Tomohiro、Shidatsu Megumi、Ueda Yoshihiro、et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: 251-264

    • DOI

      10.1093/pasj/psae005

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  • [Journal Article] Accretion Spin-up and a Strong Magnetic Field in the Slow-spinning Be X-Ray Binary MAXI J0655-0132023

    • Author(s)
      Pike Sean N.、Sugizaki Mutsumi、Eijnden Jakob van den、Coughenour Benjamin、Jaodand Amruta D.、Mihara Tatehiro、Motta Sara E.、Negoro Hitoshi、Shaw Aarran W.、Shidatsu Megumi、Tomsick John A.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 954 Issue: 1 Pages: 48-48

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ace696

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of renewed X-ray activity in the black hole X-ray binary GRS 1739-278 or a new soft X-ray transient MAXI J1741-2762023

    • Author(s)
      H. Negoro, M. Nakajima, K. Kobayashi, M. Tanaka, Y. Soejima, Y. Kudo, T. Mihara, T. Kawamuro, S. Yamada, T. Tamagawa, N. Kawai, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, S. Sugita, H. Hiramatsu, H. Nishikawa, A. Yoshida, Y. Tsuboi, S. Urabe 他26名
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 16097 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of a new X-ray outburst from XTE J1856+0532023

    • Author(s)
      K. Kobayashi, H. Negoro, M. Nakajima, M. Tanaka, Y. Soejima, Y. Kudo, T. Mihara, T. Kawamuro, S. Yamada, T. Tamagawa, N. Kawai, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, S. Sugita, H. Hiramatsu, H. Nishikawa, A. Yoshida, Y. Tsuboi, S. Urabe 他26名
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 16131 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of a new hard X-ray transient Swift J1727.8-1613 (GRB 230824A)2023

    • Author(s)
      H. Negoro, M. Serino, M. Nakajima, K. Kobayashi, M. Tanaka, Y. Soejima, Y. Kudo, T. Mihara, T. Kawamuro, S. Yamada, T. Tamagawa, N. Kawai, M. Matsuoka, T. Sakamoto, S. Sugita, H. Hiramatsu, H. Nishikawa, A. Yoshida, Y. Tsuboi, S. Urabe 他26名
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 16205 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] GRB 221009A: Discovery of an Exceptionally Rare Nearby and Energetic Gamma-Ray Burst2023

    • Author(s)
      Williams M. A.、Kennea J. A.、Dichiara S.、Kobayashi K.、Iwakiri W. B.、Beardmore A. P.、Evans P. A.、Heinz S.、Lien A.、Oates S. R.、Negoro H.、Cenko S. B.、Buisson D. J. K.、Hartmann D. H.、Jaisawal G. K.、Kuin N. P. M.、Lesage S.、Page K. L.、Parsotan T.、Pasham D. R. (他30名)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 946 Issue: 1 Pages: L24-L24

    • DOI

      10.3847/2041-8213/acbcd1

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MAXI/GSC discovered a new X-ray transient MAXI J1816-1952022

    • Author(s)
      Negoro, H., Serino, M., Iwakiri, W., Nakajima, M., Kobayashi, K., Tanaka, M., Soejima, Y., Mihara, T., Kawamuro, T., Yamada, S., Tamagawa, T., Matsuoka, M., Sakamoto, T., Sugita, S., Hiramatsu, H., Yoshida, A., Tsuboi, Y., Kohara, J., Shidatsu, M., Iwasaki, M. (他28名)
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15418 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of a new hard X-ray transient MAXI J0655-0132022

    • Author(s)
      Serino, M., Negoro, H., Nakajima, M., Kobayashi, K., Tanaka, M., Soejima, Y., Mihara, T., Kawamuro, T., Yamada, S., Tamagawa, T., Matsuoka, M., Sakamoto, T., Sugita, S., Hiramatsu, H., Yoshida, A., Tsuboi, Y., Iwakiri, W., Kohara, J., Shidatsu, M., Iwasaki, M. (他28名)
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15442 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] Multiwavelength observations of the black hole X-ray binary MAXI?J1820+070 in the rebrightening phase2022

    • Author(s)
      Yoshitake T.、Shidatsu M.. Oasa Y.、OISTER Collaboration et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 74 Issue: 4 Pages: 805-814

    • DOI

      10.1093/pasj/psac038

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Discovery of a new supergiant fast X-ray transient MAXI J0709-159 associated with the Be star LY Canis Majoris2022

    • Author(s)
      Sugizaki Mutsumi、Mihara Tatehiro、Kobayashi Kohei、Negoro Hitoshi、Shidatsu Megumi、Pike Sean N、Iwakiri Wataru、Urabe Sota、Serino Motoko、Kawai Nobuyuki、Nakajima Motoki、Kennea Jamie A、Liu Zhu
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 74 Issue: 5 Pages: 1131-1142

    • DOI

      10.1093/pasj/psac059

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of X-ray emission probably from the black hole candidate XTE J2012+3812022

    • Author(s)
      Kawamuro, T., Negoro, H., Nakajima, M., Kobayashi, K., Tanaka, M., Soejima, Y., Mihara, T., Yamada, S., Tamagawa, T., Matsuoka, M., Sakamoto, T., Serino, M., Sugita, S., Hiramatsu, H., Nishikawa, H., Yoshida, A., Tsuboi, Y., Kohara, J., Urabe, S., Nawa, S. (他29名)
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      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15826 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of renewed X-ray activity of the black hole candidate SLX 1746-3312022

    • Author(s)
      Negoro, H., Soejima, Y., Nakajima, M., Kobayashi, K., Tanaka, M., Mihara, T., Kawamuro, T., Yamada, S., Tamagawa, T., Matsuoka, M., Sakamoto, T., Serino, M., Sugita, S., Hiramatsu, H., Nishikawa, H., Yoshida, A., Tsuboi, Y., Kohara, J., Urabe, S., Nawa, S. (他30名)
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      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15937 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of the new X-ray transient Swift J1913.1+19462022

    • Author(s)
      Negoro, H., Nakajima, M., Kobayashi, K., Tanaka, Soejima, Y., M., Mihara, T., Kawamuro, T., Yamada, S., Tamagawa, T., Matsuoka, M., Sakamoto, T., Serino, M., Sugita, S., Hiramatsu, H., Yoshida, A., Tsuboi, Y., Iwakiri, W., Kohara, J., Shidatsu, M., Iwasaki, M. (他25名)
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15651 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] Discovery and Long-term Broadband X-Ray Monitoring of Galactic Black Hole Candidate MAXI J1803-2982022

    • Author(s)
      Shidatsu Megumi、Kobayashi Kohei、Negoro Hitoshi、Iwakiri Wataru、Nakahira Satoshi、Ueda Yoshihiro、Mihara Tatehiro、Enoto Teruaki、Gendreau Keith、Arzoumanian Zaven、Pope John、Trout Bruce、Okajima Takashi、Soong Yang
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 927 Issue: 2 Pages: 151-151

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac517b

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  • [Journal Article] MAXI and NuSTAR Observations of the Faint X-Ray Transient MAXI J1848-015 in the GLIMPSE-C01 Cluster2022

    • Author(s)
      Pike Sean N.、Negoro Hitoshi、Tomsick John A.、Bachetti Matteo、Brumback McKinley、Connors Riley M. T.、Garca Javier A.、Grefenstette Brian、Hare Jeremy、Harrison Fiona A.、Jaodand Amruta、Ludlam R. M.、Mastroserio Guglielmo、Mihara Tatehiro、Shidatsu Megumi、Sugizaki Mutsumi、Takagi Ryohei
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 927 Issue: 2 Pages: 190-190

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac5258

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  • [Journal Article] NuSTAR identified MAXI J0709-159 as a Be X-ray binary with LY CMa2022

    • Author(s)
      H. Negoro, T. Mihara, S. Pike, B. Grefenstette, W. Iwakiri, M. Nakajima, and K. Gendreau
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15193 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI observations of two bright X-ray flares from MAXI J0709-1592022

    • Author(s)
      K. Kobayashi, H. Negoro, S. Sugita, M. Serino, T. Mihara, W. Iwakiri, M. Nakajima, K. Asakura, K. Seino, T. Tamagawa, J. Li, M. Matsuoka, T. Sakamoto, K. Komachi, H. Hiramatsu, A. Yoshida, Y. Tsuboi, H. Kawai, Y. Okamoto, S. Kitakoga, J. Kohara 他 33 名
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15188 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of an X-ray short transient event MAXI J0709-1592022

    • Author(s)
      M. Serino, H. Negoro, M. Nakajima, K. Kobayashi, K. Asakura, K. Seino, T. Mihara, T. Tamagawa, J. Li, M. Matsuoka, T. Sakamoto, S. Sugita, K. Komachi, H. Hiramatsu, A. Yoshida, Y. Tsuboi, W. Iwakiri, H. Kawai, Y. Okamoto, S. Kitakoga, J. Kohara. 他 33 名
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      The Astronomer's Telegram

      Volume: 15178 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of X-ray brightening from V4641 Sgr2022

    • Author(s)
      H. Negoro, M. Nakajima, T. Mihara, K. Kobayashi, K. Asakura, K. Seino, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, S. Sugita, K. Komachi, A. Yoshida, Y. Tsuboi, W. Iwakiri, H. Kawai, Y. Okamoto, S. Kitakoga, M. Shidatsu, N. Kawai, 他 23 名
    • Journal Title

      The Astronomer's Telegram

      Volume: 14968 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI/GSC observations: the black hole X-ray nova 4U 1543-47 is reaching the Eddington luminosity2022

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      H. Negoro, M. Nakajima, K. Kobayashi, T. Mihara, N. Kawai, K. Asakura, K. Seino, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, S. Sugita, K. Komachi, A. Yoshida, Y. Tsuboi, W. Iwakiri, H. Kawai, Y. Okamoto, S. Kitakoga, M. Shidatsu 他 26 名
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      The Astronomer's Telegram

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  • [Journal Article] MAXI/GSC detection of a new X-ray transient MAXI J1803-2982022

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      M. Serino, H. Negoro, M. Nakajima, K. Kobayashi, K. Asakura, K. Seino, T. Mihara, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, S. Sugita, K. Komachi, A. Yoshida, Y. Tsuboi, W. Iwakiri, H. Kawai, Y. Okamoto, S. Kitakoga, M. Shidatsu, N. Kawai, 他 27 名
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      Volume: 14587 Pages: 1-1

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  • [Journal Article] MAXI /GSC detection of a new X-ray transient MAXI J0903-5312022

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      K. Yamaoka, H. Negoro, M. Serino, M. Nakajima, K. Kobayashi, K. Asakura, K. Seino, T. Mihara, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, S. Sugita, K. Komachi, A. Yoshida, Y. Tsuboi, W. Iwakiri, R. Sasaki, H. Kawai, Y. Okamoto, S. Kitakoga 他 26 名
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      Volume: 14555 Pages: 1-1

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      Arimoto Makoto、Asada Hideki、Cherry Michael L、Tsutomu Kobayashi、他
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      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 未定 Issue: 10 Pages: 1-83

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab042

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      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 5 Pages: 1262-1279

    • DOI

      10.1093/pasj/psab073

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    • Author(s)
      根來 均, 中島基樹, 三原建弘, 栗原明稀, 川久保雄太, 芹野素子, 杉田聡司, 岩切 渉, 河合誠之, 松岡 勝 他 MAXI チーム
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      根來 均, 中島基樹, 瀬戸口健太, 河合誠之, 岩切 渉, 芹野素子, 杉田聡司, 梅木雄斗, 三原建弘, 松岡 勝 他 MAXI チーム
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      根來均, 中島基樹, 小林浩平, 副島良彦 (日大), 那波咲良 (中央大), 芹野素子 (青学), 三原建弘 (理研), 岩切渉 (千葉大), 河合誠之 (東工大), 松岡勝 (理研) 他 MAXI チーム
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      根來均, 中島基樹, 小林浩平 (日大), 岩切渉, 浦部蒼太 (中央大), 川久保 雄太 (LSU), 芹野素子 (青学), 三原建弘 (理研), 河合 誠之 (東工大), 松岡勝 (理研) 他 MAXI チーム
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      根來均、中島基樹、芹野素子、三原建弘、中平聡志、上野史郎、 冨田洋、 吉田篤正、 坂本貴紀、 杉田聡司、 坪井陽子、岩切渉、志達めぐみ、河合誠之、上田佳宏、 山内誠、川室太希、山岡和貴、 川久保雄太、杉崎睦、 常深博、牧島一夫、松岡勝
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      宇宙科学シンポジウム
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      根來均, 中島基樹, 小林浩平, 芹野素子, 三原建弘, 河合 誠之, 岩切渉, 松岡勝 他 MAXI チーム
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    • Author(s)
      清野光輝, 小林浩平, 根來均, ほか MAXI チーム
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      日本天文学会2021年秋季年会
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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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