Ｂｅ／Ｘ線連星の観測的研究と可視赤外観測装置の開発

• 研究課題/領域番号: 12J02282
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 森谷 友由希 広島大学, 宇宙科学センター, 特別研究員(PD)
• 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: 3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 輝線星(Be星) / X線連星・ガンマ線連星 / 相互作用 / パルサー / 可視光観測 / 装置開発 / 機械駆動 / 性能評価 / X線連星 / ガンマ連星 / 可視観光測 / 観測装置 / 制御ソフト

研究実績の概要

Be/X線連星の研究については、本年度は特にガンマ線連星における相互作用の性質とコンパクト天体の正体の追及を行った。ガンマ線連は大質量星と正体不明のコンパクト天体から構成され、伴星はBe星のものもあり、Be/X線連星の研究ともつながりが深い。
特に、HESS J0632+057について、遠星点後から近星点直後までの半周期分をカバーする高分散分光・測光偏光モニタリングに成功した。各輝線や測光値の変動の差とその放射領域を比較し、コンパクト天体の正体はパルサー風を持つ中性子星である可能性が非常に高いことを発見した。本結果については国内外の学会で発表した他、論文に投稿した(2015年4月3日に受理)。
また、中性子星との相互作用が、Be星ガス円盤のどの領域にまで影響しているかを調べ、Be星ガス円盤を歪ませている原因について制限を与えるために、Be/X線連星A0535+262の近星点通過時を中心にHIDESを用いてモニター観測を行った。現在観測結果を解析中である。
可視赤外線観測装置の開発に置いては広島大学宇宙科学センターが開発しているHONIRに偏光機能の搭載準備を進め、試験観測を行った。特に、本研究院は、各素子が安定して動くかの試験の他、光学系全体のケラレの調査や装置と望遠鏡の取り付け位置のずれ量の調査を行った。偏光素子を動かすモーターがノイズ源になる問題が発生したので、配線の工夫も行った。一方で科学観測も行った(上記の投稿論文にはHONIRの結果も含まれる)。その他、同じくセンターが運用しているHOWPolと呼ばれる装置のオートガイダーの最終的な調整作業を行い、実用化を行った。
その他、広島大学の観測当番にも参加し、週2、3回の頻度で観測を行った。

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。

研究成果

• [雑誌論文] Photometric and Polarimetric Observations of Be/X-Ray and Be/Gamma-Ray Binaries (2015)
  • 著者名/発表者名: Moritani Y., Akitaya H., Ebisuda N., Itoh R., Kanda Y., Kawabata M., Kawaguchi K., Mori K., Nakaoka T., Ohashi Y., Takaki K., Ueno I., Ui T., Urano T. and Yoshida M.
  • 雑誌名: Proceedings of “Bright Emissaries: Be Stars as Messeners of Star-Disk Physics” in London, Canada 巻: in press
• [雑誌論文] Probing the nature of the TeV gamma-ray binary HESS J0632+057 by monitoring Be disk variability (2015)
  • 著者名/発表者名: Moritani, Y.; Okazaki, A. T.; Carciofi, A. C.; Imada, A.; Akitaya, H.; Ebisuda, N.; Itoh, R.; Kawaguchi, K.; Mori, K.; Takaki, K.; Ueno, I.; Ui, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letter 巻: 804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral and Timing Properties of the Black Hole X-Ray Binary H1743-322 in the Low/Hard State Studied with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Shidatsu, Y. Ueda, S. Yamada, C. Done, T. Hori, K. Yamaoka, A. Kubota, T. Nagayama, and Y. Moritani
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 789 号: 2 ページ: 100-111
  • DOI: 10.1088/0004-637x/789/2/100
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] HONIR: an optical and near-infrared simultaneous imager, spectrograph, and polarimeter for the 1.5-m Kanata telescope (2014)
  • 著者名/発表者名: Akitaya, H.; Moritani, Y.; Ui, T.; Urano, T.; Ohashi, Y.; Kawabata, K. S.; Nakashima, A.; Sasada, M.; Sakimoto, K.; Harao, T.; Miyamoto, H.; Matsui, R.; Itoh, R.; Takaki, K.; Ueno, I.; Ohsugi, T.; Nakaya, H.; Yamashita, T.; Yoshida, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9147 ページ: 91474O-91474O
  • DOI: 10.1117/12.2054577
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Spectroscopic Variations of the Be-Shell Star EW Lac in the V/R Variat ion Periods (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mon, M. Suzuki, Y. Moritani, T. Kogure
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 号: 4
  • DOI: 10.1093/pasj/65.4.77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precessing Warped Be Disk Triggering the Giant Outbursts in 2009 and 2011 in A0535+262/V725Tau (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Moritani, D. Nogami, A. T. Okazaki, A. Imada, E. Kambe, S. Honda, 0. Hashimoto, S. Mizoguchi, Y. Kanda, K. Sadakane. K. Ichikawa
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 号: 4 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1093/pasj/65.4.83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of Two Types of X-Ray Outbursts in Be/X-Ray Binaries. I. Accretion Scenarios (2013)
  • 著者名/発表者名: Okazaki, A. T. ; Hayasaki, K. ; Moritani, Y.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic Variations of the Be-Shell Star EW Lac in the V/R Variation Periods (2013)
  • 著者名/発表者名: Mon, M. ; Suzuki, M. ; Moritani, Y. ; Kogure, T.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Be Disk Structure in A 0535+262/V725 Tau During the X-Ray Giant Outburst (2012)
  • 著者名/発表者名: Moritani, Y. ; Nogami, D. ; Okazaki, A. T. ; Imada, A. ; Kambe, E. ; Honda, S. ; Hashimoto, O. ; Ichikawa, K.
  • 雑誌名: ASP Conference Proceedings 巻: 464 ページ: 285-292
• [雑誌論文] FIBRE-Pac : FMOS Image-Based Reduction Package (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwamuro, F. ; Moritani, Y. ; Yabe, K. ; Sumiyoshi, M. ; Kawate, K. ; Tamura, N. ; Akiyama, M. ; Kimura, M. ; Takato, N. ; Tait, P. ; Ohta, K. ; Totani, T. ; Suzuki, Y. ; Tonegawa, M.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 64
  • 査読あり
• [雑誌論文] An optical and near-infrared multipurpose instrument HONIR (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakimoto, K. ; Akitaya, H, ; Yamashita, T. ; Kawabata, K. S. ; Nakaya, H. ; Miyamoto, H. ; Harao, T. ; Itoh, R. ; Matsui, R. ; Moritani, Y. ; Nakashima, A. ; Ohsugi, T. ; Sasada, M. ; Takaki, K. ; Ueno, I. ; Ui, T. ; Urano, T. ; Yoshida, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8446 ページ: 844673-844673
  • DOI: 10.1117/12.926425
• [雑誌論文] Control algorithm for the petal-shape segmented-mirror telescope with 18 mirrors (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimono, A. ; Iwamuro, F. ; Kurita, M, ; Moritani, Y. ; Kino, M. ; Maihara, T. ; Izumiura, H. ; Yoshida, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8444 ページ: 84445Z-84445Z
  • DOI: 10.1117/12.925828
• [雑誌論文] Subaru FMOS now and future (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura, N. ; Takato, N. ; Iwamuro, F. ; Akiyama, M. ; Kimura, M. ; Tait, P. ; Dalton, G. B. ; Murray, G. J. ; Smedley, S. ; Maihara, T. ; Ohta, K. ; Moritani, Y. ; Yabe, K. ; Sumiyoshi, M. ; Totani, T. ; Sugai, H. ; Karoji, H. ; Wang, S.-Y. ; Ohyama, Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8446 ページ: 84460M-84460M
  • DOI: 10.1117/12.925831
• [学会発表] TeV ガンマ線連星HESS J0632+057 における Be 星とコンパクト天体の相互作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河野貴文、森谷友由希、高橋弘充、岡崎敦男、深澤泰司、秋田谷洋、 伊藤亮介、宇井崇紘、高木勝俊、胡田奈那、河口賢至、神田優花、川 端美穂、高田紘司、中岡竜也、川端弘治
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会(2015年)
  • 発表場所: 新宿区、日本
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] Dynamical Modeling of the Be/BH Binary AGL J2241+4454 (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsuo T. Okazaki (Hokkai-Gakuen Univ.), Yuki Moritani (Hiroshima Univ.), Alex C. Carciofi (Univ. Sao Paulo)
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 吹田市、日本
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] TeV γ線連星HESS J0632+057 における遠星点後の相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希(広島大学), 岡崎敦男(北海学園大学), Alex C. Carciofi (サンパウロ大学), 吉田裕美, 河内明子(東海大学), 広島大学かなた望遠鏡観測チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形市、日本
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] IRSF/SIRIUS を用いたTeV ガンマ線連星LS5039 の近赤外観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田裕美(東海大学), 河内明子(東海大学), 森谷友由希(広島大学), 岡崎敦男(北海学園大学), 広島大学かなた望遠鏡観測チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形市、日本
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Change of Pulsar State in the Gamma-ray Binary HESS J0632+057 (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsuo T. Okazaki (Hokkai-Gakuen Univ.), Yuki Moritani (Hiroshima Univ.), Jumpei Takata (Univ. of Hong-Kong)
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形市、日本
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Photometric and Polarimetric Observations of Be/X-Ray and Be/Gamma-Ray Binaries (2014)
  • 著者名/発表者名: Moritani Y., Akitaya H., Ebisuda N., Itoh R., Kanda Y., Kawabata M., Kawaguchi K., Mori K., Nakaoka T., Ohashi Y., Takaki K., Ueno I., Ui T., Urano T. and Yoshida M.
  • 学会等名: Bright Emissaries: Be Stars as Messeners of Star-Disk Physics
  • 発表場所: ロンドン、カナダ
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-13
• [学会発表] Be disk variability by the interaction in TeV-gamma ray binaries (2014)
  • 著者名/発表者名: Moritani, Y.; Okazaki, A. T.; Carciofi, A. C.
  • 学会等名: BeXRB 2014
  • 発表場所: バレンシア、スペイン
  • 年月日: 2014-07-08
• [学会発表] TeVガンマ線連星HESSJO632+057の分光モニター観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希、岡崎敦男、Alex C. Carciofi
  • 学会等名: 第19回スペクトル研究会
  • 発表場所: 三鷹市
• [学会発表] Interaction between a Pulsar Wind and a Be Star in the Gamma-ray Binary HESS J0632+057 (2014)
  • 著者名/発表者名: Aatsuo T. Okazaki, Yuki. Moritani, Kimitake Hayasaki, Christopher M. P. Russell
  • 学会等名: 日本大文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 三鷹市
• [学会発表] ガンマ線連星系の放射変動を主星ガス円盤の観測から考える (2014)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希、岡崎敦男、Alex C. Carciofi、早崎公威、Christopher M. P. Russell、河内明子
  • 学会等名: IRSF勉強会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 可視光分光観測から見たA0535+262のoutburstの起源 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希、野上大作、岡崎敦男、今田明、神戸栄治、本田敏志、橋本修、市川幸平
  • 学会等名: 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化」
  • 発表場所: 埼玉県和光市
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] Precessing Warped Be Disk Triggering the 2009 and 2011 Giant Outbur sts in A0535+262/ V725 Tau (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Moritani, Dsaisaku Nogami, Atsuo T. Okazaki, Akira Imada, Eiji Kambe, Satoshi Honda, Osamu Hashimoto, Saori Mizoguchi, Yuichi Kanda , Kozo Sadakane, Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 10th Potsdam Thinkshop : High Resolution Optical spectroscopy
  • 発表場所: ポツダム(ドイツ)
• [学会発表] 可視近赤外線同時カメラHONIR開発の進捗状況 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希、秋田谷洋、宇井崇紘、浦野剛志、大橋佑馬、上野一誠、高木勝俊、伊藤亮介、川端弘治、吉田道利、大杉節、中島亜紗美、山下卓也、中屋秀彦、笹田真人、先本清志、原尾達也
  • 学会等名: 2013年度岡山ユーザーズミーティング(第24回光赤外ユーザーズミーテイング)
  • 発表場所: 倉敷市
• [学会発表] Be/X線連星GX304-1/V850 Cenにおけるdouble-peaked outburst時のBe星ガス円盤の構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希、三原建弘、中島基樹、高木利紘、Ronald Mennickent、Maja Vuckovic、野上大作
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] 可視赤外線同時カメラHONIR : 分光機能搭載と試験観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋田谷洋、宇井崇紘、森谷友由希、浦野剛志、大僑佑馬、上野一誠、高木勝俊、伊藤亮介、川端弘治、吉田道利、大杉節、中島亜紗美、山下卓也、中屋秀彦、笹田真人、先本清志、原尾達也
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] かなた望遠鏡用可視赤外線同時カメラHONIRの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋田谷洋、宇井崇紘、森谷友由希、浦野剛志、大橋佑馬、上野一誠、高木勝俊、伊藤亮介、川端弘治、吉田道利、大杉節、中島亜紗美、山下卓也、中屋秀彦、笹田真人、先本清志、原尾達也
  • 学会等名: 第3回 可視赤外線観測装置技術ワークショップ
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] HONIR搭載の半波長板の実装 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浦野剛志、秋田谷洋、森谷友由希、吉田道利、川端弘治、大杉節、伊藤亮介、宇井崇紘、高木勝俊、大橋佑馬、山下 卓也
  • 学会等名: 第3回 可視赤外線観測装置技術ワークショップ
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Unveiling the nature of the system of the TeV γ-ray binary LSI +61 303 with HDS observation (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Moritani, A. Okazaki, S. Nagataki, A. C. Carciofi
  • 学会等名: 2012年度すばるユーザーズミーティング
  • 発表場所: 東京都三鷹市
• [学会発表] γ線連星LSI+61°303のコンパクト星を可視高分散分光で探る (2013)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希、岡崎敦男、長滝重博、A. C. Carciofi
  • 学会等名: 第18回天体スペクトル研究会
  • 発表場所: 京都府京都市
• [学会発表] Be星星周円盤の変動から探るγ線連星LS I+61°303における高エネルギー放射機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森谷友由希、岡崎敦男、長滝重博、A. C. Carciofi
  • 学会等名: 2013年日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 埼玉県さいたま市
• [備考] HONIR
  • URL: http://hasc.hiroshima-u.ac.jp/instruments/honir/
• [備考] HONIR wiki (開発チーム用)
  • URL: http://1601-031.a.hiroshima-u.ac.jp/honir/wiki/
• [備考] HESSJ project
  • URL: http://harmas.arc.hokkai-s-u.ac.jp/~okazaki/gbin/HESSJ0632+057/index.html