次世代高精度天体観測に向けたＸ線放射モンテカルロコードの開発と観測的実証

• 研究課題/領域番号: 24740190
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 小高 裕和 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (50610820)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 中性子星 / ブラックホール / 活動銀河核 / X線天文学 / 輻射輸送 / 国際研究者交流、ドイツ / 国際研究者交流、イギリス / Ｘ線天文学 / 国際研究者交流，ドイツ / 国際研究者交流、アメリカ合衆国

研究成果の概要

新世代・次世代の高精度宇宙X線観測に向けて、モンテカルロ法に基づくX線放射計算コードの開発を行った。このコードはさまざまな天体に適用可能な高い汎用性を持つフレームワークMONACOとして完成した。物理プロセスとして、高温の降着流における逆コンプトン散乱、光電離プラズマ、低温物質からのX線反射を扱うことができる。これらを中性子星・ブラックホールへの降着流、活動銀河核からの超高速アウトフロー、活動銀河ダストトーラス、白色矮星の降着円盤コロナに適用し、モンテカルロ計算による高精度データをすざく衛星、チャンドラ衛星、XMM-Newton衛星などのデータに適用する仕組みを確立した。

研究成果

• [雑誌論文] The origin of ultrafast outflows in AGN: Monte Carlo simulations of the wind in PDS 456 (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Hagino, H. Odaka, C. Done, P. Gandhi, S. Watanabe, M. Sako, T. Takahashi
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 446(1) 号: 1 ページ: 663-676
  • DOI: 10.1093/mnras/stu2095
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of recombining plasma in the supernova remnant 3C 391 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Tamotsu, Koyama Katsuji, Takahashi Tadayuki, Odaka Hirokazu, Nakashima Shinya
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 6 ページ: 1249-1257
  • DOI: 10.1093/pasj/psu120
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Si/CdTe semiconductor Compton camera of the ASTRO-H Soft Gamma-ray Detector (SGD) (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, H. Tajima, Y. Fukazawa, Y. Ichinohe, S. Takeda, T. Sato, H. Odaka, T. Fukuyama, M. Ohta, S. Saito, K. Hagino, A. Togo, A. Harayama, G. Sato, T. Takahashi, S. Tomizuka, S. Furui, R. Nakamura, T. Tanaka, T. Enoto, H. Noda, K. Nakazawa, K. Genba, D. Matsuura, M. Onishi, Y. Kuroda
  • 雑誌名: NIMA 巻: 765 ページ: 192-201
  • DOI: 10.1016/j.nima.2014.05.127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bin mode estimation methods for Compton camera imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ikeda, H. Odaka, M. Uemura, T. Takahashi, S. Watanabe, S. Takeda
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 巻: 760 ページ: 46-56
  • DOI: 10.1016/j.nima.2014.05.081
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Short-term variability of x-rays from accreting neutron star vela X-1. I. Suzaku observations (2013)
  • 著者名/発表者名: Odaka, H., Khangulyan, D., Tanaka, Y.T., Watanabe, S., Takahashi, T., Makishima, K.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 780 号: 1 ページ: 70-86
  • DOI: 10.1088/0004-637x/767/1/70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short-term Variability of X-Rays from Accreting Neutron Star Vela X-1. II. Monte Carlo Modeling (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka, Dmitry Khangulyan, Yasuyuki T. Tanaka, Shin Watanabe, Tadayuki Takahashi, and Kazuo Makishima
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 780 号: 1 ページ: 38-49
  • DOI: 10.1088/0004-637x/780/1/38
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution Compton cameras based on Si/CdTe double-sided strip detectors (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka, Yuto Ichinohe, Shin'ichiro Takeda, Taro Fukuyama, Koichi Hagino, Shinya Saito, Tamotsu Sato, Goro Sato, Shin Watanabe, Motohide Kokubun, Tadayuki Takahashi, Mitsutaka Yamaguchi, Takaaki Tanaka, Hiroyasu Tajima, Kazuhiro Nakazawa, Yasushi Fukazawa
  • 雑誌名: uclear Instruments and Methods in Physics Research 巻: (印刷中) ページ: 179-183
  • DOI: 10.1016/j.nima.2011.12.061
  • 査読あり
• [学会発表] ASTRO-Hによる中性子星の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小高裕和
  • 学会等名: 中性子星核物質第３回研究会
  • 発表場所: 熱川
  • 年月日: 2014-09-03 – 2014-09-05
• [学会発表] ASTRO-H & MONACO for X-ray Polarimetry (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: X-ray Polarisation in Astrophysics -a window about to open?
  • 発表場所: ストックホルム
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-28
• [学会発表] Monte Carlo Modelling of Comptonised X-ray Radiation from Accretion Flows onto Neutron Stars and Black Holes (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: The X-ray Universe 2014
  • 発表場所: ダブリン
  • 年月日: 2014-06-16 – 2014-06-19
• [学会発表] MONACO: Calculation Framework of X-ray Radiation in Astrophysical Objects based on Monte Carlo Simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: 小高裕和
  • 学会等名: 第５回アウトフロー研究会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2014-06-09
• [学会発表] MONACO: Calculation Framework of X-ray Radiation in Astrophysical Objects based on Monte Carlo Simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: HXI/SGD Science Workshop
  • 発表場所: 広島大学
  • 招待講演
• [学会発表] X-ray observations of X-ray/gamma-ray binaries (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: Variable gamma-ray sources
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] X-ray & Gamma-ray Polarimetry with ASTRO-H (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: The 4th High Energy Phenomena in Relativistic Outflows Meeting
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
• [学会発表] X-ray Observations of Accreting Neutron Stars (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: The 12th international symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies
  • 発表場所: つくば市
  • 招待講演
• [学会発表] Short-Term Variability of Comptonized X-rays from Accreting Neutron Star Vela X-1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: COSPAR 2012
  • 発表場所: Mysole, India
• [学会発表] MONACO: Calculation Framework of X-ray Radiation based on Monte Carlo Simulations (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka
  • 学会等名: Exploring the Non-thermal Universe with Gamma Rays
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] 降着駆動パルサーVela X-1の広帯域X線スペクトルの時間変動とその解釈 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小高裕和
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大分