SCO X-1からの重力波の重力波 - X線望遠鏡を用いたマルチ-メッセンジャー観測

• 研究課題/領域番号: 22740128
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 端山 和大 国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 研究者 (70570646)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 重力波 / X線天文学 / RXTE / LIGO / 重力波天文学 / VIRGO / マルチメッセンジャー / データ解析 / マルチメッセンジャー観測 / SCO X-1

研究概要

系外天体のうち最も強いX線を放射する低質量X線連星であるScoX-1とターゲットとしてマルチメッセンジャー観測を行い、重力波を新しい方法で探査した。重力波の放出にはX線等の電磁波、宇宙線が伴うことに着目して、アメリカの重力波望遠鏡LIGOとNASAの高時間解像度を持つX線望遠鏡RXTEを用いてScoX-1を観測した。両方の時系列データを用いたコインシデンス解析を行った。その結果重力波は検出されなかったが、重力波データとRXTEデータからコインシデンスイベントが5つ検出された。研究期間内にはできなかったが、そのイベントを用いて、SCOX-1からの重力波-X線同時放射モデルの制限を行っていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Model-independent test of gravity with a network of ground-based gravitational-wave detectors (2013)
  • 著者名/発表者名: K Hayama, A. Nishizawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: vol 87 号: 6 ページ: 62003-62003
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.062003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Einstein＠Home all-sky search for periodic gravitational waves in LIGO S5 data (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Aasi, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 87 号: 4 ページ: 042001-129
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.042001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for gravitational waves from binary black hole inspiral, merger, and ringdown in LIGO-Virgo data from 2009-2010 (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Aasi, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 87 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.022002
  • 査読あり
• [雑誌論文] SWIFT FOLLOW-UP OBSERVATIONS OF CANDIDATE GRAVITATIONAL-WAVE TRANSIENT EVENTS (2012)
  • 著者名/発表者名: P. A. Evans, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 203 号: 2 ページ: 28-28
  • DOI: 10.1088/0067-0049/203/2/28
  • 査読あり
• [雑誌論文] The characterization of Virgo data and its impact on gravitational-wave searches (2012)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in Aasi, J., et al.
  • 雑誌名: Classical and Quantum Gravity 巻: Volume 29, Issue 15 号: 15 ページ: 155002-155002
  • DOI: 10.1088/0264-9381/29/15/155002
  • 査読あり
• [雑誌論文] IMPLICATIONS FOR THE ORIGIN OF GRB 051103 FROM LIGOOBSERVATIONS (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Abadie, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 755 号: 1 ページ: 2-2
  • DOI: 10.1088/0004-637x/755/1/2
  • 査読あり
• [雑誌論文] All-sky search for gravitational-wave bursts in the second joint LIGO-Virgo run (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Abadie, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 85 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevd.85.122007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper limits on a stochastic gravitational-wave background using LIGO and Virgo interferometers at 600-1000Hz (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Abadie, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 85 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevd.85.122001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for gravitational waves from intermediate mass binary black holes (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Abadie, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 85 号: 10
  • DOI: 10.1103/physrevd.85.102004
  • 査読あり
• [雑誌論文] First low-latency LIGO+Virgo search for binary inspirals and their electromagnetic counterparts (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Abadie, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 541 ページ: A155-A155
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201218860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for gravitational waves from low mass compact binary coalescence in LIGO's Sixth science run and Virgo's science runs 2 and 3 (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Abadie, et al.(LIGO Scietific Collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 85 号: 8
  • DOI: 10.1103/physrevd.85.082002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation and testing of the first prompt search for gravitational wave transients with electromagnetic counterparts (2012)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in J. Abadie, et al.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: Volume 539 ページ: A124-A124
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201118219
  • 査読あり
• [雑誌論文] All-sky search for periodic gravitational waves in the full S5 LIGO data (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Abadie, et al., LIGO Scientific Collaboration
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 85 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevd.85.022001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Beating the spin-down limit on gravitational wave emission from the Vela pulsar (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Abadie, et al., LIGO Scientific Collaboration
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 737 号: 2 ページ: 93-109
  • DOI: 10.1088/0004-637x/737/2/93
  • 査読あり
• [雑誌論文] SEARCH FOR GRAVITATIONAL WAVES ASSOCIATED WITH GAMMA-RAY BURSTS DURING LIGO SCIENCE RUN 6 AND VIRGO SCIENCE RUNS 2 AND 3 (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Abadie, et al.(LIGO Scientific Collaboration)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 760 号: 1 ページ: 12-118
  • DOI: 10.1088/0004-637x/760/1/12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Directional Limits on Persistent Gravitational Waves Using LIGO S5 Science Data (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Abadie, et al., LIGO Scientific Collaboration
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107 号: 27
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.271102
  • 査読あり
• [雑誌論文] A gravitational wave observatory operating beyond the quantum shot-noise limit (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Abadie, et al., LIGO Scientific Collaboration
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: 7 号: 12 ページ: 962-965
  • DOI: 10.1038/nphys2083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for gravitational wave bursts from six magnetars (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Abadie, et al., LIGO Scientific Collaboration
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 734 号: 2 ページ: L35-L35
  • DOI: 10.1088/2041-8205/734/2/l35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Japanese space gravitational wave antenna : DECIGO (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kawamura, et al
  • 雑誌名: Classical and Quantum Gravity 巻: 28 号: 9 ページ: 94011-94011
  • DOI: 10.1088/0264-9381/28/9/094011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for gravitational waves associated with the August 2006 timing glitch of the Vela pulsar (2011)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in J. Abadie, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: vol. 83 号: 4 ページ: 42001-42001
  • DOI: 10.1103/physrevd.83.042001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calibration of the LIGO gravitational wave detectors in the fifth science run (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in J. Abadie, et al.
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A 巻: 624 号: 1 ページ: 223-240
  • DOI: 10.1016/j.nima.2010.07.089
  • 査読あり
• [雑誌論文] FIRST SEARCH FOR GRAVITATIONAL WAVES FROM THE YOUNGEST KNOWN NEUTRON STAR (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in J. Abadie, et al.
  • 雑誌名: ApJ 巻: 722 号: 2 ページ: 1504-1504
  • DOI: 10.1088/0004-637x/722/2/1504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for gravitational waves from compact binary coalescence in LIGO and Virgo data from S5 and VSR1 (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in J. Abadie, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: vol. 82 号: 10 ページ: 102001-102001
  • DOI: 10.1103/physrevd.82.102001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for Gravitational-wave Inspiral Signals Associated with Short Gamma-ray Bursts During LIGO's Fifth and Virgo's First Science Run (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in Abadie, J. et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 715, Issue 2 号: 2 ページ: 1453-1461
  • DOI: 10.1088/0004-637x/715/2/1453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search For Gravitational-wave Bursts Associated with Gamma-ray Bursts using Data from LIGO Science Run 5 and Virgo Science Run 1 (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in B. Abbott et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 715, Issue 2 号: 2 ページ: 1438-1452
  • DOI: 10.1088/0004-637x/715/2/1438
  • 査読あり
• [雑誌論文] All-sky search for gravitational-wave bursts in the first joint LIGO-GEO-Virgo run (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in B. Abbott et al
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: vol. 81, Issue 10 号: 10
  • DOI: 10.1103/physrevd.81.102001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Searches for Gravitational Waves from Known Pulsars with Science Run 5 LIGO Data (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in B. Abbott et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 713, Issue 1 号: 1 ページ: 671-685
  • DOI: 10.1088/0004-637x/713/1/671
  • 査読あり
• [雑誌論文] DECIGO and DECIGO pathfinder (2010)
  • 著者名/発表者名: K Hayama in M. Ando et al. (DECIGO collaboration)
  • 雑誌名: Classical and Quantum Gravity 巻: Volume 27, Issue 8 号: 8 ページ: 84010-84010
  • DOI: 10.1088/0264-9381/27/8/084010
  • 査読あり
• [学会発表] 重力波と電磁波のマルチメッセンジャー観測-重力波天体の初検出に向けて- (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama
  • 学会等名: 山口大学 第17回理学部講演会
  • 発表場所: 山口大学（山口県）
  • 招待講演
• [学会発表] バースト重力波のデータ解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama
  • 学会等名: 国立天文台KAGRAデータ解析スクール
  • 発表場所: 国立天文台（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] Test of scalar-tensor gravity theory from observations of gravitational wave bursts with advanced detector network (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama, A. Nishizawa
  • 学会等名: 13th Marcel Grossmann meeting
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Proposed Multi-messenger observation of Sco X-1 with the RXTE and LIGO-Virgo detector network (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama, Chris Messenger
  • 学会等名: 13th Marcel Grossmann meeting
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Proposed multi-messenger observations of radio transients using gravitational wave telescopes and the Nasu radio telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama, T Oyama, K Niinuma, T Aoki, S Kida, T Daishido
  • 学会等名: 13th Marcel Grossmann meeting
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Test of scalar-tensor gravity theory from observations of gravitational wave bursts with advanced detector network (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama, Atsushi Nishizawa, Peter Shawhan, Mark Avara
  • 学会等名: GWPAW(The Gravitational-wave Physics and Astronomy Workshop)
  • 発表場所: Hannover Germany
• [学会発表] Data analysis of KAGRA and introduction to international EM follow-up projects (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama
  • 学会等名: 新 学術領域「重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開」領域研究会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
  • 招待講演
• [学会発表] Proposed Multi-messenger observation of Sco X-1 with the RXTE and LIGO-Virgo detector network (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama
  • 学会等名: 13th Marcel Grossmann meeting
  • 発表場所: ストックホルム大学（スウェーデン）
• [学会発表] Progree report on RXTE-LIGO/VIRGO analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: 端山和大
  • 学会等名: LIGO-Virgo collaboration conference
  • 発表場所: オルセー、パリ、フランス
  • 年月日: 2011-06-06
• [学会発表] Current Status of LIG_-RXTE coincidence search for GWs from Sco X-1 (2011)
  • 著者名/発表者名: 端山和大
  • 学会等名: LSC-VIRGO Meeting
  • 発表場所: Embassy Suites, Arcadia, CA, U.S.A.
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] Proposal for multi-messenger observations of radio transients by Nasu and LIGO-Virgo (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama, Kotaro Niinuma, Tomoaki Oyama
  • 学会等名: IAU Symposium 285, "New Horizons in Time Domain Astronomy,"
  • 発表場所: Univ. Oxford,United Kingdom
• [学会発表] Test of scalar-tensor gravity theory from observations of gravitational wave bursts with advanced detector network (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama
  • 学会等名: GWPAW(The Gravitational-wave Physics and Astronomy Workshop)
  • 発表場所: Milwaukee, Wisconsin , United State
• [学会発表] Testing scalar-tensor theory from observations of gravitational wave bursts with a network of interferometric detectors (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama, A. Nishizawa, A. Taruya
  • 学会等名: 14th Gravitational Wave Data Analysis Workshop
  • 発表場所: ROME, Italy
• [学会発表] Proposed Multi-messenger observation plan for Sco X-1 with RXTE and gravitational wave detectors
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Hayama, Chris Messenger
  • 学会等名: 14th Gravitational Wave Data Analysis Workshop
  • 発表場所: ROME, Italy