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γ線バーストのプロンプト放射および残光観測によるバースト中心天体の解明

Research Project

Project/Area Number 05J03062
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics 1
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

中川 友進  Aoyama Gakuin University, 理工学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsガンマ線バースト / 軟ガンマ線リピータ / 異常なX線パルサー / 超強磁場中性子星 / HETE-2衛星 / すざく衛星 / 「すざく」衛星 / Swift衛星 / 強磁場中性子星 / HETE-2 / すざく / Swift / 高密度天体 / 中性子星
Research Abstract

2007年度は、ガンマ線バースト(Gamma-Ray Burst; GRB)の第三の起源だと提案されている軟ガンマ線リピータ(Soft Gamma Repeater; SGR)の研究を中心に行った。SGRと異常なX線パルサー(Anomalous X-ray Pulsar; AXP)は、マグネター(B〜10^<15>G)の候補天体である。
SGRは数十ミリ秒のバーストを繰り返し起こすことが知られているが、放射メカニズムは解明されていなかった。我々はHETE-2衛星が捉えた55個のバーストのデータを用いて系統的な研究を行った。その結果、1)軟X線と硬X線の放射には2.2±0.4ミリ秒の「時間の遅れ」が存在すること、2)エネルギースペクトルのモデルは二温度黒体放射(〜4keV、〜11keV)が尤もらしいこと、3)放射メカニズムは地震や太陽フレアと類似していることを明らかにした。成果はPASJ誌に掲載した。
SGRとAXPは定常的にX線を放射しているが、放射メカニズムは解明されていない。SGRとAXPは磁気エネルギーの散逸によって、X線・ガンマ線のエネルギーを放出すると考えられている。もしこれが本当ならば、X線定常放射のエネルギースペクトルは、バーストで尤もらしかった二温度黒体放射でよく再現されるはずである。そこで我々は既知のSGRとAXPのX線定常放射についてエネルギースペクトル解析を行い、バーストと比較した。その結果、低温度と高温度の比はX線定常放射とバーストによらず0.4で一定であることを明らかにした。これは、X線定常放射とバーストが自己相似的な放射メカニズムを持つことを示唆する。本研究はPASJ誌で査読中である。
「すざく」衛星を用いたGRB060904のX線残光の研究はPASJ誌、他研究機関との共同でのXRF040916の研究はPASJ誌、GRB070616の研究はMNRAS誌に成果を掲載した。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Swift captures the spectrally evolving prompt emission of GRB0706162008

    • Author(s)
      R. L. C. Starling
    • Journal Title

      MNRAS 384

      Pages: 504-514

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectral Evolution of GRB060904A Observed with Swift and Suzaku-Possibility of Inefficient Electron Acceleration2008

    • Author(s)
      D. Yonetoku
    • Journal Title

      Publication of the Astronomical Society of Japan 60

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Comprehensive Study of Short Bursts from SGR 1806-20 and SGR 1900+14 Detected by HETE-22007

    • Author(s)
      Y. E. Nakagawa
    • Journal Title

      Publication of the Astronomical Society of Japan 59

      Pages: 653-678

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HETE-2 Observations of the X-Ray Flash XRF 0409162007

    • Author(s)
      M. Arimoto
    • Journal Title

      Publication of the Astronomical Society of Japan 59

      Pages: 695-702

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Comprehensive Study for Short Bursts from SGRs Detected by HETE-22007

    • Author(s)
      Y. E. Nakagawa
    • Journal Title

      Frontiers Science Series 50

      Pages: 215-218

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] X-ray Flashes or soft Gamma-ray Bursts? The case of the likely distant XRF 0409122007

    • Author(s)
      G.Stratta
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics 461

      Pages: 485-492

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Swift and Suzaku Observations of the X-Ray Afterglow from the GRB 060105"2007

    • Author(s)
      M.S.Tashiro
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan 59

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] An Optically Dark GRB Observed by HETE-2 : GRB 0510222006

    • Author(s)
      Y.E.Nakagawa
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan 58

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] GRB 060121 : Implications of a Short/Intermediate Duration Gamma-Ray Burst at High Redshift2006

    • Author(s)
      A.de Ugarte Postigo
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal 648

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] HETE-2 Observation of Two Gamma-Ray Bursts at z>32005

    • Author(s)
      J.L.Atteia
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 626

      Pages: 292-297

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Discovery of the short gamma-ray burst GRB 0507092005

    • Author(s)
      J.S.Villasenor
    • Journal Title

      Nature 437

      Pages: 855-858

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] Swift衛星による軟ガンマ線リピータの短いバーストに伴うX線残光の発見2008

    • Author(s)
      中川友進
    • Organizer
      日本天文学会2008年春季年会
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター、東京都
    • Year and Date
      2008-03-25
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Swift衛星が発見した軟ガンマ線リピータの短いバーストに伴うX線残光2008

    • Author(s)
      中川友進
    • Organizer
      ガンマ線バーストで読み解く太古の宇宙
    • Place of Presentation
      東京工業大学、東京都
    • Year and Date
      2008-01-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Suzaku ToO Observations of Two SGRs 1806-20 and 1900+142007

    • Author(s)
      Y. E. Nakagawa
    • Organizer
      The Suzaku X-ray Universe
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2007-12-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Suzaku ToO Observations of Gamma-ray Burst X-ray Afterglow2007

    • Author(s)
      Y. E. Nakagawa
    • Organizer
      The Suzaku X-ray Universe
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2007-12-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] HETE-2 Observations of Soft Gamma Repeaters from 2001 to 20052007

    • Author(s)
      Y. E. Nakagawa
    • Organizer
      Gamma Ray Bursts 2007
    • Place of Presentation
      Santa Fe, USA
    • Year and Date
      2007-11-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] マグネター候補天体の定常X線スペクトルの系統的な研究2007

    • Author(s)
      中川友進
    • Organizer
      日本天文学会2007年秋季年会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2007-09-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2024-03-26  

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