天の川銀河の３次元ブラックホール地図の作成と潮汐破壊現象のリアルタイム検出

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05301
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 根來 均 日本大学, 理工学部, 教授 (30300891)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2020-03-31
• キーワード: ブラックホール / 中性子星 / 突発天体 / X線新星 / 全天X線監視装置 MAXI / 国際宇宙ステーション

研究実績の概要

全天X線監視装置 MAXI のデータを用いた突発天体発見システムにより、2019年度、銀緯 -20.7 度の位置にブラックホール候補天体 MAXI J0637-430 を新たに発見した。これにより本研究期間の４年間に発見したブラックホール候補天体の数は７つ（可能性のあるものを含めると８つ）となった。研究期間中に発見した 3 つ（もしくは 4 つ）の中性子星との低質量連星系を含めても研究計画に記したこれまでの倍の数には到達しなかったが、突発天体発見システムの改良開発を進め、過去 6 年間の MAXI による発見数より多くブラックホール候補天体と、研究期間中に世界で発見された銀河系内の低質量連星系の約半数を最初に発見することができた。
これらのサンプルにより、研究計画に記した高銀緯に位置する低質量連星系の数はさらに増え、2 シグマレベルではあるが統計的にも議論できるレベルとなり、これまで知られていなかった銀河円盤を離れて位置する多くの低質量連星系の存在の可能性がいよいよ高まった。また、MAXI J0637-430 のように、ハローの遠方に孤立して存在するものも見つかり、その生成過程を含めて、新たな解決すべき課題も見えてきた。また、新天体以外にも多くのX線新星の再活動を捉え、系内に存在する低質量連星系の総数を見積もる上で重要な情報を得た。
一方、潮汐力破壊現象は発見することができなかったが、これまでのシステムを活かして重力波電磁波対応天体の探査を多く行い、X線領域での強度の上限値を世界に速報した。
これらの研究を通じて、研究計画に記した Swift 衛星チームのみならず、新たに NICER（中性子星観測装置）や NuSTAR 衛星チームとの国際協力を進め、新天体の同定と正体解明を行なった。

研究成果

• [国際共同研究] Pennsylvania State University/George Washington University/Princeton University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Pennsylvania State University/George Washington University/Princeton University
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] Slovak University(スロバキア)
  • 国名: スロバキア
  • 外国機関名: Slovak University
• [雑誌論文] Multi-epoch Modeling of TXS 0506+056 and Implications for Long-term High-energy Neutrino Emission (2020)
  • 著者名/発表者名: Petropoulou Maria, Murase Kohta, Santander Marcos, Buson Sara, Tohuvavohu Aaron, Kawamuro Taiki, Vasilopoulos Georgios, Negoro Hiroshi, Ueda Yoshihiro, Siegel Michael H., Keivani Azadeh, Kawai Nobuyuki, Mastichiadis Apostolos, Dimitrakoudis Stavros
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 891 ページ: 115 (1-24)
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab76d0
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] MAXI/GSC detection of a new soft X-ray transient MAXI J0126-745 (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Negoro, M. Nakajima, W. Maruyama, M. Aoki, K. Kobayashi, S. Nakahira, T. Mihara, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, S. Sugita, H. Nishida, A. Yoshida, Y. Tsuboi, W. Iwakiri, R. Sasaki, H. Kawai, T. Sato, M. Shidatsu, M. 他 29 名
  • 雑誌名: The Astronomer's Telegram 巻: 12833 ページ: -
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] MAXI/GSC detection of renewed activity of the black hole candidate EXO 1846-031 after 34 years (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Negoro, M. Nakajima, S. Sugita, S. Sasaki, W. Maruyama, T. Mihara, T. Iwakiri, M. Aoki, K. Kobayashi, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, H. Nishida, A. Yoshida, Y. Tsuboi, H. Kawai, T. Sato, M. Shidatsu, N. Kawai 他 29 名
  • 雑誌名: The Astronomer's Telegram 巻: 12968 ページ: -
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Discovery and Identification of MAXI J1621-501 as a Type I X-Ray Burster with a Super-orbital Period (2019)
  • 著者名/発表者名: N. M. Gorgone, C. Kouveliotou, H. Negoro, R. A. M. J. Wijers, E. Bozzo, S. Guiriec, P. Bult, D. Huppenkothen, E. Goghs, A. Bahramian, J. Kennea, J. Linford, J. Miller-Jones, M. G. Baring, P. Beniamini, D. Chakrabarty, J. Granot, C. Hailey, F. A. Harrison, D. H. Hartmann, 他 9 名
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 884 ページ: 168 (1-24)
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab3e43
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] MAXI/GSC detection of a soft X-ray transient MAXI J0637-430 (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Negoro, K. Miike, M. Nakajima, W. Maruyama, M. Aoki, K. Kobayashi, T. Mihara, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, S. Sugita, H. Nishida, A. Yoshida, Y. Tsuboi, W. Iwakiri, R. Sasaki, H. Kawai, T. Sato, M. Shidatsu, M. 他 29 名
  • 雑誌名: The Astronomer's Telegram 巻: 13256 ページ: -
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] MAXI observations of long-term X-ray activities in SFXTs (2019)
  • 著者名/発表者名: Negoro Hitoshi
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 14 ページ: 202～205
  • DOI: 10.1017/S1743921319001194
• [雑誌論文] MAXI/GSC detection of a new outburst from the black hole candidate XTE J1856+053 (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Negoro, M. Nakajima, W. Maruyama, M. Aoki, K. Kobayashi, R. Takagi, T. Mihara, C. Guo, Y. Zhou, T. Tamagawa, M. Matsuoka, T. Sakamoto, M. Serino, S. Sugita, H. Nishida, A. Yoshida, Y. Tsuboi, T. Iwakiri, R. Sasaki, H. Kawai, 他 31 名
  • 雑誌名: The Astronomer's Telegram 巻: 13511 ページ: -
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] X-ray and optical observations of the black hole candidate MAXI J1828-249 (2019)
  • 著者名/発表者名: Oda Sonoe, Shidatsu Megumi, Nakahira Satoshi, Tamagawa Toru, Moritani Yuki, Itoh Ryosuke, Ueda Yoshihiro, Negoro Hitoshi, Makishima Kazuo, Kawai Nobuyuki, Mihara Tatehiro
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 ページ: 108 (1-18)
  • DOI: 10.1093/pasj/psz091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Similar shot profile morphology of fast variability in a cataclysmic variable, X-ray binary, and blazar: The MV Lyrae case (2019)
  • 著者名/発表者名: Dobrotka A., Negoro H., Mineshige S.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 631 ページ: A134 (1-13)
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201935198
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] MAXI/GSC 突発天体発見システムの詳細天体画像表示機能の開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 丸山和貴子, 小林 浩平, 根來均 他 MAXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] MAXI/GSCによる銀河系ハローのBH連星MAXI J0637-430の発見と、2019 年度後半の突発現象 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三原建弘、松岡勝、根来均、中島基樹、芹野素子、岩切渉、志達めぐみ、河合誠之 ほか MAXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] MAXI による軟 X 線新星 MAXI J0126－745 の発見と 10 年間に発見されたブ ラックホール天体 (2019)
  • 著者名/発表者名: 根來 均, 中島基樹, 丸山和貴子, 小林浩平, 青木真凜, 岩切 渉, 佐々木 亮, 芹野素子, 三原建弘, 中平聡志, 松岡 勝, 河合誠之, 大枝幹, 上田佳宏, 志達めぐみ, 山岡和貴 他 MAXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会
• [学会発表] X 線新星 MAXI J1631－479 の発見と MAXI/GSC のデータを用いたエネル ギースペクトル解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小林浩平, 根來均 ほか MAXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会
• [学会発表] MAXI/GSC のデータを用いたブラックホール X 線新星 MAXI J1727－203 の スペクトル解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 青木真凜、小林浩平、根來均、王思力、河合誠之
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会
• [学会発表] 2019 年に MAXI が捉えた突発現象と 10 年にわたる GRS 1915+105 の観測 (2019)
  • 著者名/発表者名: 根來均、中島基樹、白石一輝、 安達 稜、 河合誠之、芹野素子、上野史郎、冨田洋、中平聡志、菅原泰晴、三原建弘、牧島一夫、杉崎睦、常深博、吉田篤正、坂本貴紀、杉田聡司、上田佳宏、坪井陽子、岩切渉、山内誠、山岡和貴、川室太希、志達めぐみ、 松岡勝
  • 学会等名: 第20回宇宙科学シンポジウム