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GEMS衛星によるブラックホールのX線偏光観測の実現

研究課題

研究課題/領域番号 12J06671
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

吉川 瑛文  東京理科大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

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
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード国際協力プロジェクト / 偏光観測の実現性の検討 / 放射線検出器 / ガス電子増幅フォイル / X線宇宙物理学 / X線偏光計 / X線偏光観測
研究実績の概要

ブラックホールからのX線は、ブラックホール近傍に形成された降着円盤からの黒体放射と、降着円盤の周辺にある熱プラズマ(コロナ)からの逆コンプトン成分とがある。降着円盤からのX線は、伴星からのガスが降着し形成され、降着物質の重力エネルギーが円盤内での物質同士の摩擦によって熱エネルギーに変換される。降着円盤からのX線のエネルギーは0.1 keVから4 keV程度である。コロナ放射は、円盤からの種光子をコロナ内部の電子で逆コンプトンして5 keV以上にエネルギーを叩き上げて放射する。ブラックホールからのX線スペクトルが変化する際に、X線の偏光方向は、降着円盤からとコロナからとで大きく変化すると期待される。
2014年度は、ブラックホールからのX線の偏光観測を目指し、2つのブラックホールの観測的研究をした。非常に珍しい短時間における恒星質量ブラックホール Swift J1753.5-0127 のX線スペクトルの状態遷移を解析し、投稿論文にまとめた。また、Cygnus X-1のソフト状態のX線スペクトルを解析し、共同研究者である、英国の Durham 大学の Chris Done博士とともに、研究を押し進め、国内学会において発表した。博士後期課程の最終学年として、博士論文として、以上の研究成果をまとめた。またNASA主導で行われていたGEMS衛星計画のメンバーの一員として、X線の偏光を観測するための検出器開発を押し進めた。このような研究結果から、新たに立ち上がったX線偏光観測用の衛星計画の立案に対して、ブラックホールからのX線の偏光観測の可能性を示す事ができた。この新たに立ち上がった計画では、理化学研究所がさらに重要なメンバーとして、参加できるようになった。

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。

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

    (7件)

すべて 2015 2014 2013

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

  • [雑誌論文] Repeated Short-term Spectral Softening in the Low/Hard State of the Galactic Black-Hole Candidate Swift J1753.5-01272015

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshikawa, S. Yamada, S. Nakahira, M. Matsuoka, H. Negoro, T. Mihara, and T. Tamagawa
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 67 号: 1 ページ: 1111-1111

    • DOI

      10.1093/pasj/psu140

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] X線によるブラックホール連星系 Swift J1753.5-0127の短時間ソフト化の研究2015

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理連絡会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 「すざく」衛星を用いたブラックホール連星系 Cygnus X-1 のhigh/soft状態のハード成分の詳細解析2014

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Discovery of Short-term Spectral Softening in the Low/Hard State of the Galactic Black Hole Swift J1753.5-0127 with MAXI2014

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文
    • 学会等名
      Suzaku-MAXI国際会議
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ブラックホール連星swift J1753.5-0127の短時閥ソフト化の詳細解析2013

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2013-09-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] NGC 3079の広帯域X線観測による年単位の光度変動2013

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 年月日
      2013-03-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Short-term Spectral Softening in the Low/Hard State of Galactic Black Hole, Swift J1753.5-0127, Observed by MAXI and Swift2013

    • 著者名/発表者名
      吉川瑛文
    • 学会等名
      Swift Science Planning Meeting
    • 発表場所
      米国、ペンシルバニア州
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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