X線観測による標準モデルの質量限界(1.4太陽質量)を超える白色矮星の探査

• 研究課題/領域番号: 26800113
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 名古屋大学 (2015-2017); 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 (2014)
• 研究代表者: 林 多佳由 名古屋大学, 理学研究科, 学振特別研究員(SPD) (20637748)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 白色矮星 / 激変星 / 強磁場 / 連星系 / プラズマ / X線天文学 / 降着柱 / 反射X線 / X線スペクトル / 国際情報交換 / アメリカ合衆国

研究成果の概要

本研究の目的は、X線観測から白色矮星の質量と半径を測定することで、白色矮星の標準理論から予想される質量限界を検証することである。この質量限界は白色矮星によらず一定であると考えられているため、これを超えた白色矮星の爆発であるIa型超新星の絶対光度も一定とされ、遠方銀河の距離を測定するのに用いられている。
上記の目的を達成するため、私は白色矮星からのX線スペクトルをモデル化した。特に、白色矮星近傍の熱的プラズマからのX線に加え、これが白色矮星表面で反射された成分のモデル化にも、詳細な計算機実験によって成功した。このモデルを観測データに適用することで、目的達成できる見込みである。

研究成果

• [雑誌論文] X-ray reflection from cold white dwarfs in magnetic cataclysmic variables (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Takayuki、Kitaguchi Takao、Ishida Manabu
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 474 号: 2 ページ: 1810-1825
  • DOI: 10.1093/mnras/stx2766
  • 査読あり
• [雑誌論文] NuSTAR Observations of the Dwarf Nova GK Persei in 2015: Comparison between Outburst and Quiescent Phases (2017)
  • 著者名/発表者名: Wada, Y.; Yuasa, T.; Nakazawa, K.; Makishima, K.; Hayashi, T.; Ishida, M.
  • 雑誌名: ASP Conference Series 巻: 509 ページ: 509-509
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] White Dwarf Mass Estimation with X-ray Spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T.
  • 雑誌名: ASP Conference Series 巻: 509 ページ: 523-523
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] The impact of SUZAKU on the knowledge of CVs and expectation to ASTRO-H (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 雑誌名: Proceeding of Science 巻: 1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Suzaku X-ray observation of the GK Persei dwarf nova outburst in 2015 (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Yuasa, Takayuki Hayashi, Manabu Ishida
  • 雑誌名: Monthly Notice of the Royal Astronomical Society 巻: 459 号: 1 ページ: 779-788
  • DOI: 10.1093/mnras/stw734
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Upgrade of the 30-m x-ray pencil beam line at the Institute of Space and Astronautical Science (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki; Sato, Toshiki; Kikuchi, Naomichi; Kurashima, Sho; Nakaniwa, Nozomi; Sato, Takuro; Iizuka, Ryo; Maeda, Yoshitomo; Ishida, Manabu
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes 巻: 1 号: 4 ページ: 0400441-0400447
  • DOI: 10.1117/1.jatis.1.4.044004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Suzaku Searches for WD Pulsars with a Spectral Model of Post-Shock Regions (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T.; Terada, Y.; Harayama, A.; Ishida, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the MG13 Meeting 巻: ISBN #9789814623995 ページ: 2440-2442
  • DOI: 10.1142/9789814623995_0463
• [雑誌論文] Search for Non-Thermal Emission from Isolated Magnetized White Dwarfs (2015)
  • 著者名/発表者名: Harayama, Atsushi; Terada, Yukikatsu; Hayashi, Takayuki; Ishida, Manabu
  • 雑誌名: Proceedings of the MG13 Meeting 巻: ISBN #9789814623995 ページ: 2447-2449
  • DOI: 10.1142/9789814623995_0465
• [雑誌論文] Application of the new comprehensive X-ray spectral model to the two brightest intermediate polars EX Hydrae and V1223 Sagittarii (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki; Ishida, Manabu
  • 雑誌名: Monthly Notice 巻: 441 号: 4 ページ: 3718-3723
  • DOI: 10.1093/mnras/stu766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic surveys of non-thermal emission from white dwarfs with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: Terada, Yukikatsu; Asahina, Masato; Hayashi, Takayuki; Harayama, Atsushi; Dotani, Tadayasu; Ishida, Manabu; Bamba, Aya; Makishima, Kazuo; Mukai, Koji; Urata, Yuji; Nitta, Atsuko; de Jager, Okkie; Chadwick, Paula; Wagner, Stefan; Buckley, David
  • 雑誌名: Proceedings of Suzaku-MAXI 2014 巻: 1 ページ: 248-249
• [雑誌論文] Application to Suzaku observation of a new comprehensive X-ray spectral model of intermediate polars (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki; Ishida, Manabu
  • 雑誌名: Proceedings of Suzaku-MAXI 2014 巻: 1 ページ: 148-149
• [雑誌論文] X線で白色矮星の重さを測る (2014)
  • 著者名/発表者名: 林多佳由
  • 雑誌名: ISAS news 巻: 397 ページ: 1-2
• [学会発表] 強磁場激変星のX線スペクトルモデルの構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林多佳由
  • 学会等名: 第16回高宇連研究会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2017-03-09
• [学会発表] White dwarf mass estimation by plasma emission spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hayashi
  • 学会等名: Collaborative Conference on Plasma Physics 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The impact of SUZAKU on the knowledge of the physics of CVs (2017)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hayashi
  • 学会等名: The Golden Age of Cataclysmic Variables and Related Objects - IV
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] γ Cas 及び γCas 型天体 HD 110432 の X 線放射機構の推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森鼻久美子ら
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] White dwarf mass estimation with X-ray spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 学会等名: 20th European White Dwarf Workshop (2016)
  • 発表場所: Edinburgh, Scotland
  • 年月日: 2016-07-25
  • 国際学会
• [学会発表] NuSTAR observations of the Dwarf Nova GK Persei in 2015: comparison between outburst and quiescent phases (2016)
  • 著者名/発表者名: Wada, Yuuki et al.
  • 学会等名: 20th European White Dwarf Workshop (2016)
  • 発表場所: Edinburgh, Scotland
  • 年月日: 2016-07-25
  • 国際学会
• [学会発表] The impact of SUZAKU on the knowledge of CVs and expectation to ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 学会等名: The Golden Age of Cataclysmic Variables and Related Objects - III
  • 発表場所: Palermo, Italy
  • 年月日: 2015-09-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] White dwarf binaries from Suzaku to ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 学会等名: THE GOLDEN AGE OF CATACLYSMIC VARIABLES AND RELATED OBJECTS - III
  • 発表場所: Palermo, Italy
  • 年月日: 2015-09-07 – 2015-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] White dwarf mass estimation with X-ray observation (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 学会等名: The 14th Marcel Grossmann Meeting
  • 発表場所: Roma, Italy
  • 年月日: 2015-07-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] WD mass estimation with X-ray observation (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 学会等名: Fourteenth Marcel Grossmann Meeting - MG14
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 2015-07-12 – 2015-07-18
  • 招待講演
• [学会発表] Monte-Carloシミュレーションによる強磁場激変星の反射X線のモデル化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林多佳由、石田学
  • 学会等名: 2015天文学会春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] White dwarf mass estimation with a new comprehensive X-ray spectral model of intermediate polars (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 学会等名: 40th cosper scientific assembly
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-08-07
• [学会発表] New Comprehensive X-ray Spectral Model from the Post-shock Accretion Column in Intermediate Polars (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Takayuki
  • 学会等名: Analytix
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 2014-04-28
  • 招待講演