2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of Accretion Process around Compact Objects with Multi-wavelengths Observations and Numerical Simulations
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17J08772
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
木邑 真理子 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 降着円盤 / ブラックホール / 白色矮星 / 多波長同時観測 / 数値シミュレーション / 現代統計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はコンパクト天体周囲の円盤降着流を総合的に理解するため、物理的起源が不明の光度変動に注目して観測と理論の両面から研究を行っている。平成30年度は主に以下の6つの課題に取り組んだ。(1) 前年度に投稿した、「低振幅・低頻度の増光を起こす矮新星が少し変わった連星パラメータを持つ」ことを明らかにした成果をまとめた査読論文(申請者が第一著者)が３度の改訂の後出版された。また、国内・国際会議での発表も行った。今年度はMESAコードを用いてこの種の矮新星の進化経路も確認した。(2) 前年度の続きとして、ブラックホール連星XTE J1859+226の多波長分光スペクトル解析で得た、「増光後半の現象が標準的なX線照射では説明出来ない」という結果の解釈を考えた。成果を第一著者として査読論文で発表済みであり、国際会議での発表も行った。(3) ブラックホール連星ASASSN-18eyの可視光観測を共同で行い、X線スペクトルと可視光変動の相関を発見した。(2)で習得した多波長分光スペクトルを解析も用いてその原因を調べ、解釈を提示した。この成果について現在論文執筆中である。(4) Swift衛星に即時観測を提案し、大学間連携観測と合わせて矮新星EG Cncの多波長観測を行い、再増光中としては初めてとなるX線から近赤外線までのデータを得た。得られたデータから、物理的起源が不明の再増光中の円盤の温度分布や大きさに制限をつけることができる。(5) 円盤不安定の１次元数値計算コードを自作し、円盤が傾いているという観測的示唆があるIW And型矮新星の光度変動の再現を初めて行った。この成果について現在論文執筆中である。(6) これまでの解析で用いた現代統計の新手法を応用し、多数の天体のスパースな長期時系列データを階層ベイズモデルを用いて一度に解析するコードを統計学者の方の協力の下で開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
取り組んだテーマが幅広く、個々の研究については進捗が遅れているものもあるが、幅広く研究したことで、円盤研究における未解決問題を網羅的に把握でき、申請者自身の研究の特色を活かした将来計画を考えられた点が良かった。今年度の後半には遅れていた数値計算コードの開発に取り組み、当初予定していた傾いた円盤での増光現象を再現するところまで持っていくことが出来た。また、イギリスに半年間滞在して行った研究を完成させ、他の研究機関にも訪問したことで、新たな研究上のつながりを作ることができ、共同研究の人脈が広がった。また、これまでは可視光観測が主な研究ツールであったが、上記で述べたコードによる数値シミュレーションとこれまでの観測的研究で習得した多波長データの様々な解析法がプラスされ、多波長光度変動の観測と再現をメインに研究を行う準備が出来た。これは、申請者が目標としている円盤全体の物理現象を総合的に理解するという目標を達成するために必要な、他人には簡単に真似することが出来ない研究スタイルである。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は、平成30年度までに取り組んだ課題を完成させ、円盤を持つ幅広い天体に共通する降着流の物理を総合的に理解する。まず数値シミュレーションの結果とブラックホール連星ASASSN-18eyの観測データの解析の結果を論文にまとめる。次に、平成30年度に開発した解析コードで多数のクェーサーの光度変動を解析する。解析の際、使用を予定しているデータの扱いに詳しいCaltechに所属する研究者の元に滞在し、効率的に解析を進める予定である。また、多波長データをすでに取得しており、まだ解析を行っていない天体(矮新星EG Cnc)についても解析を行い、論文にまとめる。さらに、多波長観測ネットワークを広げて今後の研究につなげるため、X線衛星と紫外線衛星の観測提案書を提出する予定である。時間に余裕があれば、MESAコードで重い伴星を持つ矮新星の進化計算を詳細に行い、全体の矮新星に対する割合と今後の進化経路を予測する。
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