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観測と理論の両面から探る矮新星の降着円盤の不安定性と活動銀河核への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K22374
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
研究機関金沢大学 (2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2020-2022)

研究代表者

木邑 真理子  金沢大学, 先端宇宙理工学研究センター, 助教 (40879699)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード降着円盤 / 数値シミュレーション / 激変星 / X線連星 / 活動銀河核 / 矮新星 / X線観測 / 粘性 / 白色矮星 / 不安定性 / 多波長観測
研究開始時の研究の概要

本研究では、宇宙における様々な爆発的増光現象を統一的に理解するための第一歩として、その中心エンジンであると考えられている降着円盤の研究を行う。主な対象天体は、観測しやすくこれまでに最も降着円盤の研究が進んでいる矮新星である。矮新星における突発的増光現象は降着円盤の熱不安定によるものだと考えられているが、その全貌は明らかになっていない。本研究では、多波長観測と円盤半径可変の数値シミュレーションを用いて円盤不安定モデルを検証・改良する。また、矮新星の研究で得られる知見を応用し、活動銀河核における円盤由来の突発的増光現象を解明することにも挑戦する。

研究成果の概要

近年の観測技術の発達により明らかになってきた、矮新星アウトバーストの多様性を理解するため、円盤不安定モデルを改良し、数値シミュレーションを行った。その結果、複数の天体の光度変動を再現することに成功した。また、矮新星だけでなく、X線連星や活動銀河核など、他の降着円盤を持つ天体にも研究内容を応用するため、数値シミュレーションコードの改良を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、時間領域天文学の発達により、突発天体の研究が盛んになっている。コンパクト天体への突発的ガス降着は、大量の重力エネルギーを放射エネルギーとして解放する、宇宙で最も激しい突発現象の中心エンジンである。その中心エンジンの活動性を調べるために最適な天体の一つが矮新星であり、本研究で得られた成果は他の様々な突発天体の研究に応用可能である。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] NASA Goddard Space Flight Center/Caltech(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Crimean Astrophysical Observatory(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Crimean Astrophysical Observatory of RAS(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The light curve simulations of the 2021 anomalous event in SS Cygni2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Mariko、Osaki Yoji
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 75 号: 1 ページ: 250-268

    • DOI

      10.1093/pasj/psac106

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] KIC 9406652: A laboratory for tilted disks in cataclysmic variable stars. II. Modeling of the orbital light curves2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Mariko、Osaki Yoji
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 5 ページ: 1225-1239

    • DOI

      10.1093/pasj/psab069

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the nature of the anomalous event in 2021 in the dwarf nova SS?Cygni and its multi-wavelength transition2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura M.、Yamada S.、Nakaniwa N.、Makita Y.、Negoro H.、Shidatsu M.、Kato T.、Enoto T.、Isogai K.、Mihara T.、Akazawa H.、Gendreau K., Hambsch F.、Dubovsky F.、Kudzej I.、Kasai K.、Tordai T.、Pavlenko E.、Sosnovskij A.、Babina J. 他3名
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 5 ページ: 1262-1279

    • DOI

      10.1093/pasj/psab073

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The 2021 anomalous event and its precursor of the dwarf nova SS Cyg2023

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kimura
    • 学会等名
      Vasto accretion meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The 2021 anomalous event and its precursor of the dwarf nova SS Cyg2023

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kimura
    • 学会等名
      The Golden Age of Cataclysmic Variables and Related Objects VI
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 数値シミュレーションによる、矮新星 SS Cyg における異常な光度変動の再現2023

    • 著者名/発表者名
      木邑真理子
    • 学会等名
      日本天文学会2023年秋季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 矮新星 MASTER OT J030227.28+191754.5 における、アウトバースト中のX線放射の起源2023

    • 著者名/発表者名
      木邑真理子
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 矮新星の多波長観測が拓くサイエンス:SS Cygの可視光・X線の同時観測を例にとって2022

    • 著者名/発表者名
      木邑真理子
    • 学会等名
      激変星研究会 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 矮新星 SS Cygにおける2021年の異常な光度変動とその前兆現象の正体2022

    • 著者名/発表者名
      木邑真理子
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical & X-ray simultaneous observations of the brightest dwarf nova SS Cyg2022

    • 著者名/発表者名
      木邑真理子
    • 学会等名
      連星系・変光星研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 矮新星 KIC 9406652 における、公転軌道面から傾いた降着円盤の性質の調査 II. super-orbital signals2020

    • 著者名/発表者名
      木邑真理子
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-wavelength study of X-ray binaries and cataclysmic variables - a new window through high-speed observations -2020

    • 著者名/発表者名
      木邑真理子
    • 学会等名
      FORCE 4th meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2025-01-30  

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