2013 Fiscal Year Annual Research Report
広帯域Ｘ線観測を用いた質量降着ブラックホールの研究
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23244024
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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) |
中澤 知洋 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (50342621)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ブラックホール / 宇宙Ｘ線 / 「すざく」 / MAXI / ASTRO-H / コンプトン散乱 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、Ｘ線衛星「すざく」と、宇宙ステーションに搭載された全天Ｘ線監視装置MAXI という、相補的な性能をもつ２機を駆使し、ブラックホール(BH)へ降着する物質の動力学とエネルギー解放を、Low/Hard 状態に重点を置いて観測し、従来の「標準降着円盤」の描像を超えるブレークスルー得ること、また「すざく」後継機 ASTRO-H 衛星 (2015年に打ち上げ予定）に向け、硬X線イメジャー(HXI)および軟ガンマ線検出器(SGD)の開発を進めることである。本年度は最終年度として、以下の研究成果を得て、研究を完遂することができた。
(1)「すざく」によるセイファート銀河 NGC3561などの観測データに、新たに開発した時間変動分光法を適用した結果、それらの一次硬Ｘ線が実は２種類の異なる成分から成ることを、世界で初めて明らかにした。これは、セイファート銀河の一次硬Ｘ線を単一成分とみなす従来の通説に、根底から見直しを迫る重要な結果である。
(2) 国内の中口径望遠鏡およそ５台を組織し、「すざく」とNGC 3516を同時観測した結果、その可視光強度が、(1)で分離した２成分のうち一方のみに相関することを発見した。従来、セイファート銀河のＸ線と可視光の強度は、よく相関する場合も相関の悪い場合もあり、謎となっていたが、その原因がほぼ特定できた。
(3) 「すざく」やMAXI により、BH新星、ULX、低質量中性子星連星などの観測結果を横通しに研究した結果、熱的コンプトン過程を解釈する新たな視点を開発し、その一環として、ULX天体のスペクトルを統一的に解釈することに成功した。ここから、ULX天体が通常のBHBより有意に大きな質量のばらつきをもつこと、従ってそれらの多くは「中質量BH」と考えられることを示した。これも本研究の大きな成果と自負する。
(4) BH観測のさらなる進展を目指し、ASTRO-H 搭載 HXIおよびSGDの開発を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Rapid Spectral Changes of Cyg X-1 in the Low/Hard State with Suzaku2013
Author(s)
Yamada, S., Negoro, H., Torii, S., Noda, H., Mineshige, S. & Makishima, K
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Journal Title
Astrophy.J.Lett.767
Volume: id. L34
Pages: 5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Evidence for a Cool Disk and Inhomogeneous Coronae from Wide-band Temporal Spectroscopy of Cyg X-1 with Suzaku2013
Author(s)
Yamada, S., Makishima, K., Done, C., Torii, S., Noda, H. and Sakurai, S.
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Journal Title
Publications of Astronomical Society of Japan
Volume: 65
Pages: No.80, 21pp
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Highly Ionized Fe-K Absorption Line from Cygnus X-1 in the High/Soft State Observed with Suzaku2013
Author(s)
Yamada, S., Torii, S., Mineshige, S., Ueda, Y., Kubota, A., Gandhi, P., Done, C., Noda, H., Yoshikawa, A. and Makishima, K.:
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Journal Title
Astrophysical Journal Letters
Volume: 767
Pages: id. L35, 6 pp
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Geometry dependence of the light collection efficiency of BGO crystal scintillators read out by Avalanche Photo Diodes2013
Author(s)
Sasano, M., Nishioka, H., Okuyama S., Nakazawa K., Makishima K., Yamada S., Yuasa T., Kataoka J., Fukazawa Y., Hanabata Y. and Hayashi K.
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A,
Volume: 715
Pages: 105-111
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.,Ono, K., Nakazawa, K., Sugizaki, M., Yamada, S. and Kawaguchi, T.
Organizer
Suzaku-MAXI Conference: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
Place of Presentation
愛媛大学（愛媛県）
Year and Date
20140219-20140222
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