PCクラスタを用いた光度と位相変化に伴う中性子星のサイクロトロン線の研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K03934
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分16010:天文学関連
• 研究機関: 長野工業高等専門学校
• 研究代表者: 西村 治 長野工業高等専門学校, 情報エレクトロニクス系, 教授 (10259864)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: X線パルサー / 中性子星 / サイクロトロン線 / 磁場

研究成果の概要

中性子星のサイクロトロン吸収線のエネルギーが光度変化によって変化するモデルの構築し、シミュレーションを行った．Vela X-1では、基本波の吸収線構造が非常に浅い特徴や吸収線のエネルギーは光度が上がると一旦減少してから増加する傾向が見られる．ここでは、重力レンズ効果により吸収線が2重に形成されることについて調べ、重力レンズ効果により形成されている吸収線と考えることができることを示した．この場合、Vela X-1は今まで見積もられていた磁場の強さの5倍の強さになることがわかった．A0535+262でも同様のシミュレーションを行い、１０の１３乗ガウスにも及ぶ超強磁場中性子星であることがわかった．

自由記述の分野

X線天文学

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙において最も強い磁場を持つ天体の中性子星の磁場強度を直接測定できる唯一の方法であるサイクロトロン吸収線のエネルギーについて、シミュレーションを行った。中性子性の磁極付近で形成される降着円柱内での降着ガスによるドップラー効果と重力による光の曲がる効果を考慮することによって、観測結果と一致する新たな結果を得ることができた。これにより今まで見積もられていた磁場の強度よりも５倍程度強い磁場を持つ可能性について示唆することができた。今後のより詳細な観測データにより、この結果が正しいかどうかがより明確になると予想される。