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ハード状態にあるLMXBにおけるコンプトンコロナの幾何形状の探求

研究課題

研究課題/領域番号 12F02321
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 天文学
研究機関東京大学

研究代表者

牧島 一夫  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20126163)

研究分担者 ZHANG Zhongli  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2014年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2012年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード中性子星 / 低質量連星系 / 宇宙X線 / 質量降着 / 科学衛星 / コロナ / 宇宙X線 / 高温コロナ / コンプトン散乱
研究実績の概要

磁場の弱い中性子星(NS)にガスが降着する系、すなわちLow Mass X-ray Binary (LMXB) では、降着するガス流はまず光学的に厚い降着円盤を形成するが、中心に近づくと光学的に薄い「コロナ」に変化し、最後はNS表面に激突する。解放される重力エネルギーは、円盤からの多温度黒体放射(軟X線)、NS表面からの黒体放射、それらの光子がコロナでコンプトン散乱された硬X線、という3つの成分で放射される。このうちコロナの位置や形状は、長年の研究にもかかわらず、不明であった。Zhang博士の研究手法は、LMXBのうちほぼ真横から見ていると考えられる一群の天体(dipperと呼ばれる)ではそうでない天体よりコンプトン散乱が系統的に強いかを検証することである。もしそうであれば、コロナは球形ではなく、扁平であると結論できる。
Zhang博士は昨年度、宇宙X線衛星「すざく」により観測された、ソフト状態にあるdipper 4U 1916-053のデータを解析した結果、dipperではないLMXBに比べ、確かにコンプトン散乱の効果がより強いことを確認した。それを受けて今年度は、ハード状態のdipperとして EXO 0748-676を選び、その「すざく」データを同様に解析した。その結果、ここでも通常のハード状態LMXBに比べて逆コンプトン散乱が強い (具体的にはコンプトンの光学的厚みがより大)ことが確認でき、ハード状態での良く発達した高温コロナが、やはり完全な球形ではなく、一定の扁平度をもつことを確認できた。
以上により、降着率の高いとき実現するソフト状態でも、低いとき現れるハード状態でも、高温コロナの形状は球形ではなく、降着面に沿って扁平であることが確認できた。これにより研究の目的が達成されたといえる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Probing the accretion scheme of the dipping X-ray binary 4U 1915-05 with Suzaku2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Sasano, M., and Ono, K.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 66 号: 6

    • DOI

      10.1093/pasj/psu117

    • NAID

      40020355815

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Suzaku view of the neutron star in the dipping source 4U 1822-372014

    • 著者名/発表者名
      Sasano, M.,Makishima, K., Sakurai, S., Zhang, Z., and Enoto, T.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 66 号: 2 ページ: 35-35

    • DOI

      10.1093/pasj/psu002

    • NAID

      40020090890

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of LMXBs2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Sasano, M., Ono, K.
    • 雑誌名

      Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe

      巻: 1 ページ: 264-265

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Towards a Unification of the Hard and the Soft states of LMXBs2014

    • 著者名/発表者名
      Ono, K.,Torii,. Sakurai, S., Zhang, Z., Nakazawa, K. and Makishima, K.
    • 雑誌名

      Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe

      巻: 1 ページ: 204-205

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suzaku studies of luminosity-dependent changes in the low-mass X-ray binary Aquila X-12014

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, S.,Torii, S., Noda, H., Zhang, Z., Ono, K., Nakazawa, K., Makishima, K., Takahashi, H., Yamada, S. and Matsuoka, M.:
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 66 号: 1

    • DOI

      10.1093/pasj/pst010

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectral Properties of X-Ray Binaries in Centaurus A2012

    • 著者名/発表者名
      Burke, M., et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 766 号: 2 ページ: 88-88

    • DOI

      10.1088/0004-637x/766/2/88

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Suzaku observations of eclipsing LMXB 2S 0921-630 in the hard state2015

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Ono K., and Sasano, M.
    • 学会等名
      日本天文学会・春季年会
    • 発表場所
      大阪大学( 大阪府 豊中市 )
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Suzaku observation of eclipsing source EXO 0748-676 in the LHS2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z.,Makishima, K., Sakurai, S., Ono, K., Sasano, M., and Yamada, S.
    • 学会等名
      日本天文学会・秋季年会
    • 発表場所
      東北大学( 宮城県 仙台市 )
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of Neutron Star LMXBs2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Sasano, M., Ono, K., Makishima, K., and Sakurai, S.
    • 学会等名
      The 40th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Moscow (Russia)
    • 年月日
      2014-08-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of Neutron Star LMXBs2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Makishima, K., Sakurai, S., Sasano, M., and Ono, K.
    • 学会等名
      The X-ray Universe 2014
    • 発表場所
      Dublin (Ireland)
    • 年月日
      2014-06-16 – 2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Understanding Dipping LMXBs in the Same Scheme as Normal LMXBs2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Makishima, K.,Sakurai, S., Ono, K. and Sasano, M.
    • 学会等名
      日本天文学会・春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学 ( 東京都 三鷹市 )
    • 年月日
      2014-03-19 – 2014-03-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Unified Compilation of Thermal Comptonization Processes in Accreting Objects2014

    • 著者名/発表者名
      Makishima, K., Zhang, Z., Noda, H., Toii, S., Skurai, S., Kobayashi, S.
    • 学会等名
      Suzaku-MAXI Conference: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
    • 発表場所
      愛媛大学 ( 愛媛県 松山市 )
    • 年月日
      2014-02-19 – 2014-02-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of LMXBs2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z.
    • 学会等名
      Suzaku-MAXI Conference: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
    • 発表場所
      愛媛大学 ( 愛媛県 松山市 )
    • 年月日
      2014-02-19 – 2014-02-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An introduction to X-ray Astronomy and International Research2013

    • 著者名/発表者名
      Zhang Z.
    • 学会等名
      日本学術振興会サイエンス・ダイアログ講演
    • 発表場所
      山梨県立日川高校 ( 山梨県 山梨市 )
    • 年月日
      2013-10-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Suzaku observation of the non-dip spectrum of the dipping source XB 1916-0532013

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Z., Sakurai, S., Sasano, M. and Makishima, K.
    • 学会等名
      日本天文学会・秋季年会
    • 発表場所
      東北大学 ( 宮城県 仙台市 )
    • 年月日
      2013-09-10 – 2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LMXB populations in galaxy outskirts : evidence for natal neutron star kicks2013

    • 著者名/発表者名
      Zhongli Zhang, Marat Gilfanov, Akos Bogdan
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      埼玉大学、さいたま市
    • 年月日
      2013-03-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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