2013 Fiscal Year Annual Research Report
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
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12F02321
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
牧島 一夫 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20126163)
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| 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
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
LMXB (Low-Mass X-ray Binary) とは、弱磁場の中性子星が低質量の星と連星系をなしたもので、我々の銀河系をはじめ、銀河に含まれるＸ線源のもっとも代表的な種族である。「すざく」による観測により我々は、これらの系で質量降着率が減少すると、それまで幾何学的に薄く光学的に厚かった降着円盤が、幾何学的に厚く光学的に薄い高温「コロナ」となり、それが中性子星に降着するようになることを突き止めた。しかしこのコロナが中性子星を中心にほぼ球対称なのか、それとも降着赤道面に沿って扁平に広がるのか、明確ではない。そこで本研究では、dipping LMXBとそうでないLMXBの「すざく」データを詳細に比較する計画である。dipping LMXBとは、軌道周期に同期してＸ線の強度が急に減る「dip現象」を示す天体で、そうでないLMXBはより極に近い方角から見ていると考えてよい。両者の間でコンプトンの光学的厚みなどに有意な違いがあれば、それが即ちコロナの球対称性からのずれを反映していることになる。
今年度は、「すざく」衛星の公開データを概観した結果、約５天体のdipping LMXBのデータが使えることがわかった。その中で最も光度の高い 4U 1916-05 を選び解析を行ったところ、この天体のスペクトルは、通常LMXBのスペクトルを表現するモデル（円盤の多温度黒体放射＋中性子星表面からの黒体放射）で再現できるが、より強いコンプトン効果が起きていることが判明した。これは、dipping LMXBとそうでない通常LMXBは、本質的には同種の天体だが、コロナが円盤に沿って扁平なため、前者では種光子がコロナを横切る経路が長くなり、結果としてコンプトン効果が強くなると解釈できた。これは当初の目的に沿った結果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初、複数天体をまとめて解析できる見通しだったが、それらが二つの種別に分かれることが判明した。一方は「ソフト状態」、他方は「ハード状態」と呼ばれるもので、それらを同一の視点で扱うべきでないことの結論に達した。そこでソフト状態にある１番目の天体（4U 1916-05) に関する結果を論文第一報とし、残る天体を第二報とすることとした。このため研究に若干の見直し発生し、第一報の投稿および国際会議での発表を当初の予定より遅らせた。見直し後の計画は、当初H26に予定していた研究計画と融合できるため、研究期間の全体を通しての成果は、当初どおり確保できる見通しである。
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| Strategy for Future Research Activity |
ソフト状態にある 4U 1916-05 を扱った論文第１報の投稿を急ぐとともに、ハード状態にある天体の例として、「すざく」で観測された、EXO 0748-676 のデータ解析を進め、論文第２報としたい。その他にも「すざく」の公開データの中から、適切と思われる天体を選び出し、解析を進めることとしたい。
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[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.:
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Journal Title
Publications of Astronomical Society of Japan
Volume: 66
Pages: id.10
DOI
Peer Reviewed
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[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
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