X線ガンマ線観測による超強磁場パルサー「マグネター」の放射過程の検証
| Project/Area Number |
11J09311
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
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| Research Institution | Saitama University |
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| Research Fellow |
神頭 知美 埼玉大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2011 – 2012
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 中性子星パルサー / X線 / マグネター / かに星雲 / 「すざく」 / ASTRO-H |
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| Research Abstract |
中性子星パルサーのなかでも最も強い磁場をもつ「マグネター」は、その磁場が千億テスラにも達すると信じられている。マグネターからの放射も特徴的で、2004年には「hard tail」とよばれる平坦なスペクトルを持つ硬X線放射が発見された。本研究の目的はX線からGeVガンマ線の広帯域観測でスペクトルを抑え、マグネターの「hard tail」の放射起源を探ることであった。当該年度中にRea et al.(2011)により、数個の有名なマグネターについて同等の研究がなされた。その結果、GeVガンマ線は検出されなかった。今後は私が、他のマグネターに関しても同様の研究を行う。
最近になって、安定で明るい標準光源として検出器較正に使われてきた「かに星雲」から硬X線変動が検出された(Wilson-Hodge et al. 2011)。「かに星雲」は、中心の中性子星パルサーから放出されたプラズマが星間物質と相互作用して形成されるパルサー風星雲で、硬X線帯域の変動が複数の衛星で同時に観測されたのはこれが初めてである。私は、硬X線帯域で世界最高感度を誇る「すざく」衛星搭載HXD検出器を用いた分光観測から、これと同時期にスペクトルにも変動があることを世界で初めてつきとめ、投稿論文としてまとめた。さらに、Chandra衛星の高精細なX線画像から、星雲の構造的な変化とスペクトル変動の兆候もつかみ、博士論文としてまとめた。
また、マグネターや中性子星パルサーの研究を長期的スパンで進めるために、2014年打上予定のX線天文衛星ASTRO-Hで高い時刻付け性能をもつシステムの開発にも注力した。ASTRO-Hでは世界標準衛星組み込みネットワークSpace Wireを使って時刻付け機能を構築する。この技術は今後の他衛星の開発にもいきるものである。
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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
超強磁場パルサーの放射機構を明らかにすることが本研究の目的である。平成23年度、マグネターの観測は行えなかったが、中性子星パルサーの典型である「かに星雲」のパルサーから発見されたスペクトル変動を確認し、投稿論文として発表した。これはパルサーの放射機構に迫る重要な研究といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、より詳細な画像解析を行い、スペクトル変動との同期性を明らかにしていく。
将来的には、ASTRO-H衛星を用いてより高感度にスペクトル変動をとらえる。かにパルサーの観測にかかせないASTRO-Hの時刻付け機能は検証段階に入っている。今後は、衛星搭載品を用いた試験を行い、打ち上げに向けた動作確認や性能評価を、平成23年度に引き続き私が主導して行っていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
