2023 Fiscal Year Research-status Report
Resolving Launching Mechanism of Disk Winds in Black Hole Binaries via Comparison between X-ray Spectroscopic Observations and Theoretical Predictions
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19K14762
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
志達 めぐみ 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (10755846)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ブラックホール / 降着円盤 / アウトフロー / X線連星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) ブラックホール X 線連星の円盤風の構造変化の研究
仏グルノーブル・アルプ大学で円盤風の研究を行っている M. Parra 氏らとともに、ブラックホールX線連星 4U 1630-472 の過去の全X線データを用いた円盤風の吸収線の共同研究を実施した。この研究では、X線光度や連続スペクトル形状の変化とともに、高電離の鉄の吸収線強度がどのように変化するかを詳細に調査し、質量降着率にともなう円盤風の性質（電離度や柱密度）の変化の仕方を明らかにすることができた。この成果をまとめた論文を現在準備中である。
(2) XRISM への貢献
XRISM 打ち上げ後の衛星・検出器立ち上げ・基本性能確認期間には、運用管制室での Quick Look データ処理・検出器チームへの即時配布に携わった。また、衛星時刻システムの機能確認・精度評価検証作業も実施し、軌道上の性能評価に貢献した。サイエンス面では、2024 年 2 月の本格観測開始後、ブラックホールX線連星の即時観測を主導し、円盤風からの吸収線データを取得することに成功した。また、国立天文台で行われた SS 433/W50 研究会 (2023年9月）やJAXA 宇宙科学研究所で行われた連星系・変光星研究会(2024年2月)にて、XRISM によりもたらされるX線連星の研究の進展について、既に得られた観測データやシミュレーション結果などもまじえながら講演を行った。さらに、2024年8月以降の公募観測期間にもブラックホールX線連星の観測を行うべく、XRISM 第 1 回国際観測公募に、増光中の円盤風の観測についての提案を提出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の研究計画では、2022 年度が最終年度としていたが、新型コロナウイルス感染症の影響が2022年度以降も一部残り、国際会議などに参加して国外の研究者に成果報告を行うことがほとんどできなかった。また、2022 年度の予定であった XRISM 衛星の打ち上げが 2023 年度 9 月に延期され、打ち上げ後の衛星立ち上げ・性能確認期間も当初の予定よりも延びたため、本格観測を開始できたのが 2024 年 2 月にずれこんだ。XRISM によるブラックホール X 線連星の観測が 2 月に実施されたが、衛星データの一次処理に時間を要しており、科学解析に使えるデータが未だ配布されておらず、本格的にデータ解析を行えるのは 2024 年度になる見込みである。一方、他の X 線観測装置を用いたブラックホールX線連星の観測や、アーカイブデータを用いた研究は順調に進められている。XRISM ミッションでは、軌道上での性能評価や較正作業に携わっており、サイエンス面のみならず技術面でも貢献してきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年2月以降、XRISMでブラックホールX線連星の観測データが得られつつあり、科学解析が間もなく可能になる。これらの分光データに見られる吸収線形状を解析し、円盤風の理論モデルからの予測と比較することで、円盤風の噴出メカニズムを明らかにする。その成果をまとめて今年度中に学術誌に論文を投稿し、XRISMチーム会議や国際会議・国内学会で発表を行う。研究費の残額は、論文投稿料や研究会等出席のための出張旅費として使用する予定である。
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| Causes of Carryover |
「現在までの進捗状況」に述べたとおり研究計画に遅れが生じたため、本研究プロジェクトを延長し、2024年度を最終年度とする。今年度は、XRISMの精密分光データの解析を進め、その成果を学術論文として発表する。また、国際会議や国内研究会・学会にも参加し、観測成果の発表を行う予定である。こららの旅費・講演登録料・論文投稿料に未使用額を使用する予定である。また、昨年度までに引き続き、新たな円盤風による吸収線データを取得するため、全天X線監視装置MAXIを用いてブラックホールX線連星の光度変動を監視する。増光した天体に対して、XRISMも含めたX線衛星を用いて分光観測を実施する。この成果についても、論文化・研究会での発表を行う。
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[Presentation] ブラックホール X 線連星 MAXIJ1820+070 の長期光度曲線の解析2023
Author(s)
樋口成和, 村田勝寛, 河合誠之, 庭野聖史, 笹田真人, 高橋一郎, 谷津陽 一, 伊藤亮介, 志達めぐみ, 花山秀和, 堀内 貴史, MITSuME チーム
Organizer
日本天文学会2023年秋季年会
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