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2015 年度 実績報告書

硬X線軟ガンマ線での偏光観測によるX線連星からのジェット放射の探査

研究課題

研究課題/領域番号 14J00579
研究機関広島大学

研究代表者

河野 貴文  広島大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワードX線 / ガンマ線 / 偏光 / ブラックホール天体
研究実績の概要

1)PoGOLite気球実験における硬X線偏光解析、次期フライトに向けた実験
現在は、PoGOLiteは2016年夏に予定している再フライトへ向けて検出器を改良中である。PoGOLiteは光電子増倍管と呼ばれる光読み出し器を用いて読み出しを行い、フライトに用いる可能性がある光電子増倍管は120本以上ある。そこから実際にフライトに使う91本を選定する作業を、実際にスウェーデンに訪問し、現地の研究者を主導して行った。更に、光電子増倍管の振る舞いをより良く理解し、次回のフライトに活かすために、計200時間に及ぶ1光電子の振る舞いを調べる実験を行った。その結果、これまでに知られていなかった光電子増倍管の挙動を発見し、それを詳細に調べて、次のフライトに有益な情報を得た。
2)TeVガンマ線連星HESS J0632+057の多波長解析
コンパクト天体が未知ある系に対して、SGDを用いた周期毎の偏光観測を行えば、放射機構に非常に大きな制限を与える事が出来るので、コンパクト天体同定に非常に強力な手段となると考えられている。そこで、今後SGDで観測する前に、より理解を深めておく為に、Be星と正体不明のコンパクト天体からなる大質量連星系であり、電波からTeVガンマ線までの幅広い領域で検出されているHESS J0632+057の多波長観測を行っている。約6年間のSwift/XRTのデータを詳細に解析した結果、位相に依存してスペクトルのべき、もしくは吸収体の柱密度(NH)が変化していることが分かった。更に、primary peak 付近は全平均に比べ、NHが有意に大きいことを明らかした。また、約6年分のFermi/LATのデータ解析から、これまではGeVガンマ線帯域で未検出であったHESS J0632+057検出の兆候を初めて得た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

PoGOLite実験での硬X線偏光観測は、来年度の放球に向けて、準備実験に参加しながら順調に準備を進めており、来年度の観測が大いに期待される。X線連星のジェットの観測では、その候補と考えられているガンマ線連星について、アーカイブの全X線データと可視光による観測を組み合わせ、さらに理論家とも議論しながら、X線連星の様子を探る研究を進めており、順調に研究が進んでいると考えられる。

今後の研究の推進方策

1)PoGOLiteの再フライト
PoGOLiteは2016年7月に再フライトが予定されており、現在は、2013年のフライトの経験を生かし、検出器の改良を行っている。そこで私は、実際に現地に赴いて、検出器の較正試験を行い、検出器の性能を精度良く見積もると伴に調整を行う。そして、フライトの運用をコアメンバーとして行い、偏光観測を主導的に行う。
2)ガンマ線連星の研究
ガンマ線連星は、コンパクト天体と大質量星からなり、太陽の100万倍以上の高いエネルギー放射が卓越している連星系であり、これまでに5つの連星系しか発見されておらず、コンパクト天体の正体は1つしか突き止められていない為、放射機構は足掛かりも掴めていない。私が確立した、周期に依存した吸収量に着目する方法を用いて、コンパクト天体の正体に迫る。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Pathfinder flight of the Polarized Gamma-ray Observer (PoGOLite) in 20132015

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kawano, 他21名
    • 雑誌名

      Fifth International Fermi Symposium Proceedings

      巻: 1 ページ: 357. 362

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] TeV ガンマ線連星 HESS J0632+057 における吸収量の位相依存性2016

    • 著者名/発表者名
      河野貴文, 森谷友由希, 高橋弘充, 岡崎敦男, Dmitry Khangulyan, 深澤泰司
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都)
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-16
  • [学会発表] TeV ガンマ線連星 HESS J0632+057 における吸収量の位相依存性2015

    • 著者名/発表者名
      河野貴文
    • 学会等名
      立教大学内山研究室におけるセミナー
    • 発表場所
      立教大学 (東京都)
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-20
    • 招待講演
  • [学会発表] TeVガンマ線連星HESS J0632+057におけるBe星とコンパクト天体の相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      河野貴文, 森谷友由希, 高橋弘充, 岡崎敦男, Dmitry Khangulyan, 深澤泰司
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学 (兵庫県)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-10
  • [学会発表] HESS J0632+057 with Pass82015

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kawano on behalf of the Fermi/LAT Collaboration
    • 学会等名
      Fermi LAT Collaboration Meeting 2015 @ Torino
    • 発表場所
      Torino Univ. (イタリア)
    • 年月日
      2015-08-31 – 2015-08-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing interactions between the Be star and the compact object in the TeV gamma-ray binary HESS J0632+0572015

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kawano, Yuki Moritani, Hiromitsu Takahashi, Atsuo T. Okazaki, Yasushi Fukazawa
    • 学会等名
      Variable Galactic Gamma-ray Sources (3rd edition)
    • 発表場所
      Max-Planck-Haus Conference Center (ドイツ)
    • 年月日
      2015-05-05 – 2015-05-05
    • 国際学会

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公開日: 2016-12-27  

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