変動の時間的な伝搬を利用した、活動銀河核のＸ線放射機構の探求

• 研究課題/領域番号: 15J08242
• 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: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三宅 克馬 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 活動銀河核 / セイファート / 「ひとみ」 / HXI / DSSD / 半導体検出器 / X線 / 半導体

研究実績の概要

複数の狭輝線I 型セイファート銀河、Ark 564・Mrk 766・NGC 4051に、差分スペクトル法による成分分解を実施。その結果、降着率の高い前者2天体のスペクトルについては、ハードな一次X線成分を要求しないこと、反射成分の鉄輝線が幅広であることを確認。これらは、降着率が高くなるとハード一次成分が弱くなるという我々の描像を強化するものである。また幅広の鉄輝線の存在は、ソフト成分を放射するコロナが降着円盤の十分近くに存在することを示唆する。
またNGC 4051については、これまで吸収体の変動として解釈されていたスペクトルの時間変化が、ソフト成分の強度変動のみによって説明できることを明らかにした。これは、セイファートI型AGN、NGC 3227で確認されたものと同様のことが、異なる種族であるNGC 4051でも同様に起こっていると考えられる。
狭輝線I型セイファート銀河、Swift J2127.4+5654の軟X線・硬X変動の間にハードラグがあることを先行研究とは異なる手法で再確認した。また、このラグはスペクトルの状態によって現れたり消えたりすることを発見した。これは、軟X線と硬X線を放射する二つのコロナの間のジオメトリの関係性を反映していると考えられる。
以上の複数の天体の結果を総合すると、銀河中心の巨大ブラックホールへ物質がどのように降着しているのか、考察できる。ハードコロナはRIAFと呼ばれる降着流であることが先行研究で提唱されている。ソフトコロナはこれより外側に存在し、また円盤のごく近くに存在すると考えられる。また、ハードラグがソフトな時間帯のみ存在することから、ソフトコロナが円盤を覆う割合が時間変化していると推定される。この現象は、ブラックホール連星Cyg X-1でも提案されており、大小の異なるサイズスケールを持つブラックホールで、共通の現象があることを示唆する。

現在までの達成度 (段落)

29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

29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] The new primary X-ray component confirmed in the Seyfert I galaxy IC 4329A (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuma Miyake, Hirofumi Noda, Shinya Yamada, Kazuhiro Nakazawa, Kazuo Makishima
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 未定 号: SP1
  • DOI: 10.1093/pasj/psw025
  • 査読あり
• [学会発表] 狭輝線I型セイファート銀河Swift J2127.4+5654におけるディレイとハード一次成分 (2018)
  • 著者名/発表者名: 三宅克馬, 野田博文, 山田真也, 清野愛海, 中澤知洋, 牧島一夫
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] SWIFT J2127.4+5654における時間変動を用いたモデル依存しない成分分解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三宅克馬、野田博文、山田真也、清野愛海、中澤知洋、牧島一夫
  • 学会等名: 日本天文学会 春季年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 狭輝線I型セイファート銀河NGC 4051における一次放射成分の時間変動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三宅克馬, 野田博文, 山田真也, 清野愛海, 中澤知洋, 牧島一夫
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] The two primary X-ray continua and their variability in SWIFT J2127.4+5654 (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsuma Miyake, Hirofumi Noda, Shin’ya Yamada, Manami Seino, Kazuhiro Nakazawa, Kazuo Makishima
  • 学会等名: EWASS
  • 国際学会
• [学会発表] IC4329Aにおける時間変動を用いたモデル依存しない成分分解 (3) (2016)
  • 著者名/発表者名: 三宅克馬、野田博文、山田真也、清野愛海、牧島一夫、中澤知洋
  • 学会等名: 日本天文学会 秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Effects on hard x-ray response of a double-sided Si strip detector caused by interstrip surface charge (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuma Miyake, Shinya Saito, Toshio Nakano, Koichi Hagino, Shogo Benjamin Kobayashi, Kazufumi Okuda, Taketo Mimura, Goro Sato, Shin Watanabe, Motohide Kokubun, Kazuhiro Nakazawa, Shinichiro Takeda, Hiroyasu Tajima, Yasushi Fukazawa, and Tadayuki Takahashi
  • 学会等名: SPIE Conferences + Exhibitions, Hard X-Ray, Gamma-Ray, and Neutron Detector Physics XVIII
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] 「ひとみ」衛星搭載のSi両面ストリップ検出器の表面付近の応答特性 (2) (2016)
  • 著者名/発表者名: 三宅克馬、斉藤新也、中野俊男、萩野浩一、小林翔悟、奥田和史、三村健人、佐藤悟朗、渡辺伸、国分紀秀、中澤知洋、武田伸一郎、田島宏泰、深沢秦司、高橋忠幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 「ひとみ」衛星搭載のSi両面ストリップ検出器の表面付近の応答特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三宅克馬、斉藤新也、中野俊男、萩野浩一、三村健人、佐藤悟朗、渡辺伸、国分紀秀、中澤知洋、武田伸一郎、田島宏泰、深沢秦司、高橋忠幸
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪市大（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-25