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keV-X線超過成分を通した単独中性子星進化の研究及び質量―半径の測定

研究課題

研究課題/領域番号 18J20523
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
研究機関大阪大学

研究代表者

米山 友景  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードX線天文学 / 中性子星 / 半導体検出器 / XRISM
研究実績の概要

昨年度は、本研究の主たる対象である単独中性子星、RX J1856.5-3754(J1856)について、ISS搭載のX線望遠鏡 “Neutron star Interior Composition ExploreR” (NICER) による合計 200キロ秒の観測を行った。この観測データについて、較正の不定性も含めた詳細なスペクトル/タイミング解析を行った。結果、これまで知られていなかったスペクトル中の吸収線を発見した。この吸収線の起源は陽子によるサイクロトロン共鳴散乱と考えられ、吸収線の波長から磁場を求められる。また、中性子星の磁場は自転パラメータからも求められる。報告者は、吸収線と自転の二つの方法で求めた磁場の差から磁場の幾何学を制限する方法を発案し、J1856とこれまでに解析した他の単独中性子星に対して適用した。結果、従来は難しいとされていた中性子星の自転軸と磁軸のずれを初めて系統的に制限した。また、J1856の自転周期は従来7.055秒であるとされていたが、実際は14.11秒である可能性を示唆した。さらに、J1856を含む単独中性子星7天体について、星表面に温度勾配が存在することを発見した。その起源は、他の中性子星種族と比較することで、強磁場による表層の熱伝導率の非等方性に由来することを示した。
以上の内容は報告者の博士論文として出版した。しかし、令和3年5月3日現在、DOI等の付与はまだ行われていない。
更に、日本の次期天文衛星であるX線分光撮像衛星(XRISM)搭載の軟X線撮像システム”Xtend”の検出器開発に携わり、CCD素子のフライトモデル品選定及び地上較正実験を主導した。その内容は論文2編として出版した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Screening and selection of XRISM/Xtend flight model CCD2021

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama Tomokage、Noda Hirofumi、Hanaoka Maho et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 985 ページ: 164676-164676

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.164676

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On-ground calibration of XRISM/Xtend CCD2020

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama Tomokage、Noda Hirofumi、Hanaoka Maho et al.
    • 雑誌名

      SPIE proceedings, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Ultraviolet to Gamma Ray

      巻: - ページ: 1144425-1144425

    • DOI

      10.1117/12.2561524

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Universal detection of high-temperature emission in X-ray isolated neutron stars2019

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama Tomokage、Hayashida Kiyoshi、Nakajima Hiroshi、Matsumoto Hironori
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 1 ページ: 17-17

    • DOI

      10.1093/pasj/psy135

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unification of strongly magnetized neutron stars with regard to X‐ray emission from hot spots2019

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama T.、Hayashida K.、Nakajima H.、Matsumoto H.
    • 雑誌名

      Astronomische Nachrichten

      巻: 340 号: 1-3 ページ: 221-225

    • DOI

      10.1002/asna.201913593

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] NICER による単独中性子星 RX J1856.5-3754 の解析2021

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      日本天文学会 春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Thermal emission and magnetic fields of isolated neutron stars2021

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      第20回高宇連研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] X 線単独中性子星における高温成分と吸収構造の性質2020

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      日本天文学会 秋季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] X線単独中性子星の観測的研究2020

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      PSR Bi-monthly meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars2019

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      IACHEC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X-ray Astronomy 20192019

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 20 Years of Chandra Science Symposium2019

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening and calibration of XRISM/Xtend flight model CCD2019

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      HSTD12
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線単独中性子星からの高エネルギー成分の発見2019

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学の最前線と2020/30年代のロードマップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars2019

    • 著者名/発表者名
      米山友景
    • 学会等名
      ~中性子星の観測と理論~ 研究活性化ワークショップ 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Unification of Strongly Magnetized Neutron Stars with regard to X-ray emission from hot spots2018

    • 著者名/発表者名
      Tomokage Yoneyama
    • 学会等名
      8th International Workshop on Astronomy and Relativistic Astrophysics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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