Ｘ線スペクトルと時間変動解析によるブラックホール降着流の状態遷移機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24540237
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 芝浦工業大学
• 研究代表者: 久保田 あや 芝浦工業大学, システム理工学部, 准教授 (00391938)
• 研究協力者: ドーン クリス
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: X線 / ブラックホール / 降着流 / 状態遷移 / すざく衛星 / very high state / X線天文学 / Ｘ線天文学 / 降着円盤 / 質量放出 / Ｘ線天文 / ASTRO-H衛星 / 国際情報交流 / 質量降着

研究成果の概要

恒星質量ブラックホールと通常の恒星と近接連星系を形成したブラックホール連星 (BHB) は、質量降着が極端に少ない静穏状態から、中心部への降着による急激な増光により状態の遷移がはじまる。状態遷移を理解し、エネルギー放出効率の変化を引き起こすパラメータを導くには、遷移の過渡状態であるvery high状態(VHS)の理解が欠かせない。研究代表者らは、放射モデルを構築し、これを日本のＸ線天文衛星「すざく」で観測されたBHBのVHSデータに応用した。その結果、VHSにおいて、円盤が徐々に内側にむけて成長していくこと、また、非熱的電子が大きな役割を果たすことを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Hitomi Constraints on the 3.5 keV Line in the Perseus Galaxy Cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Aharonian, F. A., Akamatsu, H, Terada, Y. et al (Hitomi collaboration)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 837 号: 1 ページ: 15-23
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa61fa
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The ASTRO-H (Hitomi) x-ray astronomy satellite (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, T. et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9905 ページ: 990510-11
  • DOI: 10.1117/12.2232379
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The quiescent intracluster medium in the core of the Perseus cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 535 号: 7610 ページ: 117-121
  • DOI: 10.1038/nature18627
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tracking the energetics of the non-thermal disc-corona-jet in the very high state GX 339 - 4 (2016)
  • 著者名/発表者名: Aya Kubota, Chris Done
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 458 号: 4 ページ: 4238-4249
  • DOI: 10.1093/mnras/stw585
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Broadband X-ray study of the galactic black hole binary 4U 1630-47 with Suzaku (2016)
  • 著者名/発表者名: Hori, T.; Ueda, Y.; Done, C.; Shidatsu, M.; Kawamuro, T.; Kubota, A.; Nakahira, S.
  • 雑誌名: Astronomische Nachrichten 巻: 337 号: 4-5 ページ: 467-467
  • DOI: 10.1002/asna.201612331
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku Observation of X-ray Variability in Soft State LMC X-1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Koyama ; S. Yamada; A. Kubota; M. S. Tashiro; Y. Terada; K. Makishima
  • 雑誌名: Publications of Astronomical Society Japan 巻: - 号: 3 ページ: 46-55
  • DOI: 10.1093/pasj/psv017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The ASTRO-H X-ray astronomy satellite (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, S. Konami (他共著者246人)
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9144 ページ: 25-48
  • DOI: 10.1117/12.2055681
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SUZAKU Observation of the Black Hole Binary 4U 1630-47 in the Very High State (2014)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hori, Yoshihiro Ueda, Megumi Shidatsu, Taiki Kawamuro, Aya Kubota, Chris Done, Satoshi Nakahira, Kohji Tsumura, Mai Shirahata, and Takahiro Nagayama
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 790 号: 1 ページ: 20-30
  • DOI: 10.1088/0004-637x/790/1/20
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spectral and Timing Properties of the Black Hole X-Ray Binary H1743-322 in the Low/Hard State Studied with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Shidatsu, Y. Ueda, S. Yamada, C. Done, T. Hori, K. Yamaoka, A. Kubota, T. Nagayama, and Y. Moritani
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 789 号: 2 ページ: 100-111
  • DOI: 10.1088/0004-637x/789/2/100
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two Power-Law States of the Ultraluminous X-Ray Source IC 342 X-1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Tessei, Isobe Naoki, Mineshige Shin, Kubota Aya, Mizuno Tsunefumi. Saitou Kei
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Vol. 65 No.2 号: 2
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Ionized Fe-K Absorption Line from Cygnus X-1 in the High/Soft State Observed with Suzaku (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada, S., Torii, S., Mineshige, S., Ueda, Y., Kubota, A., Gandhi, P., Done, C., Noda, H., Yoshikawa, A. & Makishima, K
  • 雑誌名: Astrophys. J. Lett. 767 巻: id. L35 号: 2 ページ: 6-6
  • DOI: 10.1088/2041-8205/767/2/l35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku Investigation into the Nature of the Nearest Ultraluminous X-Ray Source, M33 X-8 (2012)
  • 著者名/発表者名: Isobe N., Kubota A., Sato H., Mizuno T.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Vol.64, No.6 ページ: 119-128
  • NAID: 10031146593
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ASTRO-H X-ray Observatory (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8443 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1117/12.926190
• [雑誌論文] The Truncated Disk from Suzaku Data of GX 339-4 in the Extreme Very High State (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura M., Kubota A., Yamada S., Done C., Kolehmainen M., Ueda Y., Torii S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 753, Issue 1 号: 1 ページ: 65-75
  • DOI: 10.1088/0004-637x/753/1/65
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Candidate Active Galactic Nucleus with a Pure Soft Thermal X-Ray Spectrum (2012)
  • 著者名/発表者名: Terashima, Y., Kamizasa, N., Awaki, H., Kubota, A., Ueda, Y.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 巻: 752 号: 2 ページ: 154-154
  • DOI: 10.1088/0004-637x/752/2/154
  • 査読あり
• [学会発表] Disk-corona model for highly accreting black holes and its application to ULXs (2016)
  • 著者名/発表者名: Aya Kubota
  • 学会等名: ULXs and their environments
  • 発表場所: France, Strasbourg
  • 年月日: 2016-06-13
  • 国際学会
• [学会発表] GX 339-4のVery high stateにおける円盤コロナおよび内縁流の幾何学的配置の観測的決定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保田あや、Chris Done
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 非熱的電子の考慮した円盤コロナ放射モデルの構築とブラックホール天体GX339-4のvery high state のすざく観測データへの適用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保田あや、Chris Done
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-21