突発的に増光するX線と可視光によるＸ線連星の研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K03678
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 山内 誠 宮崎大学, 工学部, 教授 (80264365)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: Be X線連星 / X線観測 / 可視光観測

研究実績の概要

国際宇宙ステーション搭載全天X線監視装置MAXIと中型可視光望遠鏡を利用したX線連星の長期同時多波長連続観測による静穏期からアウトバースト時にわたる長期光度変化を基に、放射強度と降着円盤や降着状況などの関係について調査した。
4つのBe X線連星V0332+53、4U0115+63、A0535+262、GRO J1008-57の解析から、X線強度は降着するガスの量に応じて変化し、中性子星の磁極付近にできる降着柱の高さも変わるためサイクロトロン吸収エネルギーが変化することで高エネルギー側のスペクトルが変化する事がわかった。このことはA0535+262やGRO J1008-57でX線強度に伴うパルス形状の変化を見出したが、これが降着柱高さに依存したビームの形状変化によると思われることとも整合することが分かった。また、ジャイアントアウトバースト発生時は降着円盤の黒体温度は高いが、降着円盤のガス密度が高くなるに従い黒体温度が低下し、低エネルギー側のスペクトル変化をもたらすことも分かった。
一方、A0535+262の可視光観測から、ジャイアントアウトバーストの400日以上前から減光していること、および可視光減光期間の長さとジャイアントアウトバーストの規模に正相関が見つかった。これはBe星星周円盤から中性子星の降着円盤にガスが流れ込み、十分な量に達した際にジャイアントアウトバーストを起こしたことを示唆している事が分かった。しかし、Swift J0243.6+6124とEXO2030+375ではアウトバースト中に可視光増光が見られており、星周円盤の成長条件や可視光増光の条件については今後も調査が必要である。
ブラックホール連星4U1543-475が2021年に起こしたアウトバースト時のX線スペクトル変化から降着円盤が約60日で歳差運動し強度変化をもたらしている事が分かった。

備考

佐藤俊近,「Be型X線連星におけるX線スペクトルとパルス周期の解析」,宮崎大学工学研究科令和4年度修士論文
福岡廉斗,「BH連星4U1543－475のX線強度と降着円盤の関係」,宮崎大学工学研究科令和4年度修士論文

研究成果

• [雑誌論文] Xtend, the soft x-ray imaging telescope for the x-ray imaging and spectroscopy mission (XRISM) (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Mori, H. Tomida, H. Nakajima, T. Okajima, H. Noda, T. Tanaka, H. Uchida, K. Hagino, S. B. Kobayashi, H. Suzuki, T. Yoshida, H. Murakami, H. Uchiyama, M. Nobukawa, K. Nobukawa, T. Yoneyama, H. Matsumoto, T. Tsuru, M. Yamauchi, I. Hatsukade, 他35名
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 12181 ページ: 121811T1-11
  • DOI: 10.1117/12.2626894
• [学会発表] 2022年にMAXIが発見した新天体と突発現象 (2023)
  • 著者名/発表者名: 根來均、中島基樹、芹野素子、三原建弘、中平聡志、上野史郎、 冨田洋、河合誠之、吉田篤正、 坂本貴紀、 杉田聡司、 坪井陽子、岩切渉、志達めぐみ、上田佳宏、山内誠、川室太希、山岡和貴、 川久保雄太、杉崎睦、松岡勝
  • 学会等名: 第23回宇宙科学シンポジウム
• [学会発表] 全天X線監視装置MAXIの現状とMAXI-NICER連携OHMANの現状 (2023)
  • 著者名/発表者名: 三原建弘、根來均、岩切渉、志達めぐみ、杉崎睦、芹野素子、中島基樹、河合誠之、 上田佳宏、 坪井陽子、 海老沢研、中平聡志、 山内誠
  • 学会等名: 第23回宇宙科学シンポジウム
• [学会発表] X線分光撮像衛星(XRISM)搭載軟X線撮像装置(Xtend)の開発状況 (2023)
  • 著者名/発表者名: 村上弘志, 冨田洋, 石田学, 前田良知, 堂谷忠靖, 吉田鉄生, 米山友景, 尾崎正伸, 林田清, 野田博文, 松本浩典, 常深博, 朝倉一統, 善本真梨那, 大出優一, 佐藤淳矢, 袴田知宏, 青柳美緒, 鶴剛, 山内誠, 他33名
  • 学会等名: 第23回宇宙科学シンポジウム
• [学会発表] X線分光撮像衛星XRISM搭載軟X線撮像装置Xtendの開発の状況 (11) (2023)
  • 著者名/発表者名: 野田博文, 森浩二, 冨田洋, 中嶋大, 林田清, 鈴木寛大, 小林翔悟, 内田裕之, 萩野浩一, 金丸善朗, 宮崎啓太郎, 楠康平, 大塚芳徳, 横須晴彦, 米丸若菜, 市川雄大, 中野瑛子, 中村彰太郎, 亀井貴光, 山内誠, 他33名
  • 学会等名: 日本物理学会2023年春季大会
• [学会発表] X 線分光撮像衛星(XRISM) 搭載軟X 線撮像装置(Xtend) の開発の現状(9) (2023)
  • 著者名/発表者名: 信川久実子, 森浩二, 冨田洋, 中嶋大, 野田博文, 林田清, 鈴木寛大, 小林翔悟, 内田裕之, 萩野浩一, 青木悠馬, 伊藤耶馬斗, 金丸善朗, 宮崎啓太郎, 楠康平, 大塚芳徳, 横須晴彦, 米丸若菜, 市川雄大, 山内誠, 他33名
  • 学会等名: 日本天文学会2023年春季年会
• [学会発表] Xtend, the soft X-ray imaging telescope for the X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Mori, H. Tomida, H. Nakajima, T. Okajima, H.Noda, T. Tanaka, H. Uchida, K. Hagino, S. B. Kobayashi, H. Suzuki, T. Yoshida, H. Murakami, H. Uchiyama, M. Nobukawa, K.K. Nobukawa, T. Yoneyama, H. Matsumoto, T.G. Tsuru, M. Yamauchi, I. Hatsukade, 他35名
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2022
  • 国際学会
• [学会発表] X線分光撮像衛星XRISM搭載軟X線撮像装置Xtendの開発の状況 (10) (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴木寛大, 小林翔悟, 森浩二, 冨田洋, 中嶋大, 林田清, 野田博文, 内田裕之, 萩野浩一, 青木悠馬, 金丸善朗, 宮﨑啓太郎, 楠康平, 大塚芳徳, 横須晴彦, 米丸若菜, 中村彰太郎, 亀井貴光, 朝倉一統, 山内誠, 他30名
  • 学会等名: 日本物理学会2022年秋季大会
• [学会発表] X 線分光撮像衛星 (XRISM) 搭載軟 X 線撮像装置 (Xtend) の開発の現状 (8) (2022)
  • 著者名/発表者名: 小林翔悟, 鈴木寛大, 森浩二, 冨田洋, 中嶋大, 林田清, 野田博文, 内田裕之, 萩野浩一, 青木悠馬, 金丸善朗, 宮崎啓太郎, 楠康平, 大塚芳徳, 横須晴彦, 米丸若菜, 中村彰太郎, 亀井 貴光, 朝倉一統, 山内誠, 他30名
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] XRISM 搭載軟Ｘ線撮像検出器 SXI のフライト用 CCD 素子の地上較正試験における分光性能の評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宮﨑啓太郎, 寺田裕太, 金丸善朗, 楠康平, 大塚芳徳, 横須晴彦, 米丸若菜, 森浩二, 青木悠 馬, 信川久実子, 筆本脩介, 信川正順, 内田裕之, 鶴剛, 鈴木寛大, 田中孝明, 朝倉一統, 善本真梨那, 大出優一, 山内誠, 他23名
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] XRISM 搭載軟Ｘ線撮像検出器 SXI のイベント検出アルゴリズムのパラメタ決定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大塚芳徳, 金丸善朗, 宮﨑啓太郎, 楠康平, 横須晴彦, 米丸若菜, 森浩二, 信川久実子, 信川正順, 内田裕之, 鶴剛, 鈴木寛大, 田中孝明, 朝倉一統, 善本真梨那, 野田博文, 林田清, 松本浩典, 米山友景, 山内誠, 他14名
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] X線分光撮像衛星XRISM搭載CCD検出器におけるGoffsetのシミュレーション (2022)
  • 著者名/発表者名: 青木悠馬，信川久実子，信川正順，金丸善朗，宮崎啓太郎，楠康平，森浩二，冨田洋，中嶋大，松本浩典，野田博文，林田清，鶴剛，内田裕之，田中孝明，鈴木寛大，吉田鉄生，米山友景，村上弘志，山内誠, 他10名
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] Simulation study of pulse height difference between pixel patterns of X-ray CCDs onboard the XRISM satellite (2022)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, K. K. Nobukawa, M. Nobukawa, Y. Kanemaru, K. Miyazaki, K. Kusunoki, K. Mori, H. Tomida, M. Nakajima, H. Matsumoto, H. Noda, K. Hayashida, T. G. Tsuru, H. Uchida, T. Tanaka, K. Suzuki, T. Yoshida, T. Yoneyama, H. Murakami, M. Yamauchi, 他10名
  • 学会等名: 10th International Workshop on Semiconductor Pixel Detectors for Particles and Imaging
  • 国際学会