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「すざく」とASTRO-H衛星で解明する弱磁場の中性子星連星:X線放射の統一解釈

研究課題

研究課題/領域番号 15J08913
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
研究機関東京大学

研究代表者

小野 光  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 *注記
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)
キーワード降着円盤 / 中性子星 / スペクトル状態遷移
研究実績の概要

LMXBは、太陽質量以下の低質量星から弱磁場中性子星にガスが降着することで、重力エネルギーを開放し、X線で輝く。光度が高いときにはX線スペクトルは熱的で、ソフト状態と呼ばれ、暗いときにはスペクトルはベキ型になり、ハード状態と呼ばれる。これらは近年、同じ放射機構、すなわち、幾何学的に薄く光学的に厚い降着円盤による熱的な放射と、中性子星から出る黒体放射が光学的に薄い電子雲(コロナ)によって逆コンプトン散乱を受けたものの2成分で説明できることがわかってきた。このとき、スペクトル形状の違いは、コロナによる散乱の強さによって変わる。そこで、コロナをより深く理解するために、2状態を遷移中のデータやその付近のものを「すざく」アーカイブデータから選び、5天体、19データ得られた。
全てのデータは上述の解釈で説明された。全データを、距離の不定性を除いて比較するために、コロナ電子温度と黒体放射の温度の比で定義される新しいパラメータ、Qを用いた。すると、コロナの温度や光学的厚みはQでほぼ一意にあらわされ、逆コンプトン散乱の状態を一意に表すことがわかった。さらに、黒体放射の温度と表面積の散布図を作成した所、全データが一つのループを作り、光度の上昇、下降に従って一方向に回転することがわかった。これは従来から知られるヒステリシス効果であり、このことによって、光度の上昇、下降時とで、異なる経路を取ることがわかった。

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。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] A hard-to-soft state transition of Aquila X-1 observed with Suzaku2017

    • 著者名/発表者名
      Ko Ono, Kazuo Makishima, Soki Sakurai, Zhongli Zhang, Kazutaka Yamaoka, Kazuhiro Nakazawa
    • 雑誌名

      PASJ

      巻: 印刷中 号: 2

    • DOI

      10.1093/pasj/psw126

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Suzaku observation of the low-mass X-ray binary GS 1826-238 in the hard state2016

    • 著者名/発表者名
      Ko Ono; Soki Sakurai; Zhongli Zhang; Kazuhiro Nakazawa; Kazuo Makishima
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 印刷中 号: SP1

    • DOI

      10.1093/pasj/psw003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 「すざく」を用いたLMXBのスペクトル状態遷移の研究II2017

    • 著者名/発表者名
      小野光、牧島一夫、櫻井壮希、Zhongli Zhang, 中澤知洋
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Resolving a Hard-to-Soft State Transition of Aquila X-12017

    • 著者名/発表者名
      Ko Ono, Soki Sakurai, Zhongli Zhang, Kazuhiro Nakazawa, Kazutaka Yamaoka, Kazuo Makishima
    • 学会等名
      EWASS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Unified understanding of the Aquila X-1 hard-to-soft state transition and its implication for the cosmic battery effect2017

    • 著者名/発表者名
      Ko Ono, Kazuo Makishima, Zhongli Zhang, Kazutaka Yamaoka, Kazuhiro Nakazawa
    • 学会等名
      APRIM
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unveiling the spectral transition of Aql X-1 from the hard to soft state2016

    • 著者名/発表者名
      Ko Ono, Kazuo Makishima, Soki Sakurai, Zhongli Zhang, Kazutaka Yamaoka, Kazuhiro Nakazawa
    • 学会等名
      7 years of MAXI
    • 発表場所
      理化学研究所 (埼玉県・和光市)
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「すざく」を用いたLMXBのスペクトル状態遷移の研究2016

    • 著者名/発表者名
      小野光、牧島一夫、櫻井壮希、Zhongli Zhang, 中澤知洋
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハード状態におけるGS 1826-238の「すざく」によるワイドバンド分光2016

    • 著者名/発表者名
      小野光、櫻井壮希、Zhang Zhongli、中澤知洋、牧島一夫
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      東北学院大学 (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 太陽フレアMeV中性子の検出に向けた基礎開発実験2015

    • 著者名/発表者名
      小野光、村上浩章、中澤知洋、牧島一夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      甲南大学 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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