| 研究課題/領域番号 |
19H00696
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
郡司 修一 山形大学, 理学部, 教授 (70241685)
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| 研究分担者 |
水野 恒史 広島大学, 宇宙科学センター, 准教授 (20403579)
北口 貴雄 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専門技術員 (30620679)
三石 郁之 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (90725863)
林田 清 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (30222227)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2023年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2022年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2020年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2019年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
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| キーワード | IXPE衛星 / X線偏光 / パルサーウインドネビュラ / カニ星雲 / かにパルサー / ブラックホール / 4U 1957+115 / LMC X-3 / X線 / 偏光 / IXPE / Cyg X-1 / Crab Nebula / Vela Pulsar Nebula / GRB 221009A / 4U 0142+61 / X線偏光観測 / マグネター / ガンマ線バースト / 偏光X線 / かに星雲 / 超新星残骸 / 残光 / 高エネルギー天体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「本当にブラックホールの周りの時空は歪んでいるのか。」という素朴な問いに答えることは、一般相対論の実験的な検証という意味でも大きな価値がある。そのような観測を統一的に行う事は不可能であると思われてきたが、2021年4月に打ち上げられる偏光X線観測衛星IXPEはその状況を大きく変える可能性がある。なぜならX線の偏光情報を取得することでブラックホ ール近傍の時空の歪みを観測できる事が理論的に予言されているからである。そこで我々はIXPE衛星によりブラックホールを観測し、その時空の歪みを偏光情報を使って検出する事を計画している。
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| 研究実績の概要 |
今年度は4つの研究を行った。まず第一は広がった天体に対して偏光マップの精度をより高めるための研究である。イメージに関して精度を上げる研究は盛んに行われてきたが、これを変更に関しても拡張する様な研究である。第二番目がMSH15-52というパルサーウインドネビュラのトーラス部分の磁場がどの程度揃っているのかをIXPEのデータから調べるというものである。MSH15-52のトーラスは、IXPEの角度分解能に比べてほぼ同定の大きさを持っているため、通常の方法では偏光の様子を調べる事ができない。そのため、新しい解析手法を開発し、その有効性を調べるというものである。第三番目のカニパルサーを使ったIXPEの角度分解能のエネルギー依存性を調べる事である。カニパルサー自体は点源であるが、その周りにはカニ星雲が広がっているため、通常カニパルサーを使って検出器の角度分解能のエネルギー依存性を調べる事はできないように思われる。しかし、タイミングプロファイルからパルサーから放射が起こっている時間帯を抜き出すことで、パルサー成分だけを抜き出し、IXPEの角度分解能のエネルギー依存性を調べられることを実証した。最後がブラックホールの研究である。IXPEではHigh/Soft状態のブラックホールを複数観測している。High/Soft状態ではX線の放射が降着円盤で起こっており、その偏光のエネルギー依存性を調べるとブラックホールのスピンの情報を引き出せるという理論的な予言がある。そこで、本当にブラックホールのスピンの情報を引き出せるのかを調べるために2つのブラックホールのデータを詳細に解析した。その結果、精度良くブラックホールのスピンを決定する事はできなかったものの、ほぼ別の方法を使った先行研究とコンシステントな結果が得られた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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