| 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 | X線偏光 / IXPE衛星 / パルサーウインドネビュラ / ブラックホールのスピン / 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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| 研究成果の概要 |
IXPEはX線領域でエネルギー、時間、イメージと同時に偏光情報を取得できる世界初の衛星である。この衛星のソフトウエア開発に貢献しつつ、観測によって得られた様々な天体のデータを解析した。特にVelaパルサー星雲の解析からは、かにパルサー星雲に比べて2倍ほど偏光度が高く、非常に磁場が揃っている事を明らかにした。またブラックホール候補である4U1957+115に対しては偏光のエネルギー依存性の解析を行い、ブラックホールのスピンを推定した。推定されたスピンの値は、過去の別の方法で推定されたスピンの値とコンシステントであり、偏光のエネルギー依存性がスピンの情報を引き出すのに役立つという事を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今まで高エネルギー天体を観測する場合、そのエネルギー、時間、イメージの取得がメインであり、その3つの情報から天体で起こる物理を解明してきた。しかしIXPE衛星によりさらに第四番目の偏光という情報も同時に取得されるようになり、今までにはない新しい情報が得られるようになった。これは偏光をプローブとした新しい高エネルギー宇宙物理学を拓いた事を意味し、学問的意義は非常に大きい。またその偏光観測から、今まで理論的に予想されていなかった多くの発見がなされ、より詳細な偏光観測が必要である事も同時に示せた。特にパルサーウインドネビュラの磁場構造やブラックホールのスピンに関する研究を大きく前進させた。
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