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2019 年度 実施状況報告書

恒星ハイパーフレアの発生環境の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K05392
研究機関中央大学

研究代表者

坪井 陽子  中央大学, 理工学部, 教授 (70349223)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードフレア / X線 / 可視光 / モニター / 偏光
研究実績の概要

X線天文衛星「すざく」を用いて、太陽光にあたっている地球の方向を衛星が向いている時のデータ(これは普段は捨てられるデータ)の中で、太陽フレアが起こっている最中のデータを解析し、プラズマ中の元素組成が変化する様子をとらえた(“Inverse First Ionization Potential Effects in Giant Solar Flares Found from Earth X-Ray Albedo with Suzaku/XIS” The Astrophysical Journal, Volume 891, Issue 2, id.126)。
8.5 日間にわたってM型主系列星 AD Leo を多波長モニター観測し、太陽フレアより桁違いに大きい複数のフレアを捉え、その詳しい描像を明らかにした
(“Optical and X-ray observations of stellar flares on an active M dwarf AD Leonis with Seimei Telescope, SCAT, NICER and OISTER” The Publications of the Astronomical Society of Japan, 2020 accepted)。
我々はブラッグ反射を用いて集光しつつ、X線偏光に感度を持ち、さらに焦点からずらして検出器を置くことにより高い分光能力までを併せ持つ、ユニークな光学系を発明し、特許を今年度、取得した(飯塚亮、坪井陽子「X線分光偏光計」特開2017-161480(P2017-161480A))。また、この原理の光学系を、CFRP (炭素繊維強化プラスチック)とSi 結晶を用いて精巧な回転放物面として作成し、実際に鉄のKα1輝線とKα2輝線を実際に分離できる、極めて高い分光能力を有することを実験で示した。

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

X線での観測、可視光での観測、がおおむねうまくいき、論文の成果として結実しはじめている。また、X線分光偏光計の分光能力が非常に高いことがJAXAのビームラインで実証できた。

今後の研究の推進方策

10年間以上にわたって稼働を続けている「MAXI」による星のフレアカタログの出版、「MAXI」で活動性が高いことがわかった星の可視光モニターの論文出版、 X線分光偏光計の実用化を行う。

次年度使用額が生じた理由

現在、複数の論文を書いており、その投稿代を残している。また、X線分光偏光計の測定を制度高く再度行うための費用も残している。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] NASA(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NASA
  • [雑誌論文] Inverse First Ionization Potential Effects in Giant Solar Flares Found from Earth X-Ray Albedo with Suzaku/XIS2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuda Satoru et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 891 ページ: 126~126

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab7207

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A Large X-ray Stellar Flare from the RS CVn type Star Sigma Gem Observed with MAXI and NICER2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki et al.
    • 学会等名
      American Astronomical Society meeting #235
    • 国際学会
  • [学会発表] Identifying stellar flares from MAXI/GSC imaging data using Deep Learning methods2020

    • 著者名/発表者名
      Sato et al.
    • 学会等名
      American Astronomical Society meeting #235
    • 国際学会
  • [学会発表] X-ray Emission from Stars ~The Results Obtained with MAXI~2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuboi and R. Sasaki
    • 学会等名
      Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources - XIII - MULTIF2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 「全天X線監視装置MAXIで捉えた恒星からの超巨大X線フレア」天文月報2020年10月号2019

    • 著者名/発表者名
      坪井陽子
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      日本天文学会
  • [図書] 「X線で見る恒星のコロナとフレア」プラズマ核融合学会誌12月号2019

    • 著者名/発表者名
      坪井陽子
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      プラズマ核融合学会

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公開日: 2021-01-27  

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