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2011 年度 実績報告書

高感度の全天エックス線監視による巨大バイナリブラックホールの探査

研究課題

研究課題/領域番号 22740120
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

磯部 直樹  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (80360725)

キーワードX線天文学 / 活動銀河核 / バイナリブラックホール / 周期的光度変動 / X線長期観測 / 全天X線監視装置MAXI
研究概要

本研究の目的は、2009年夏に国際宇宙ステーションに搭載された全天X線監視装置MAXIによってえられる史上最高の全天のX線観測のデータを用いて、周期的なX線光度変動をする活動銀河を探査することで、巨大バイナリブラックホールの存在を証明または制限することである。巨大バイナリブラックホールとは、中心に合体直前で連星状態になった二つの巨大ブラックホールが存在する活動銀河であり、巨大ブラックホールが合体を繰り返すことで形成されたこと証明する、重要な観測対象である。
周期的X線光度変動をする活動銀河を発見するには、多数の活動銀河のX線光度を長期間にわたって、正確に測定することが重要である。活動銀河核はX線フラックスが比較的小さいため、精度のよいX線測光にはMAXIのバックグラウンドモデルと点源応答関数が最も重要である。そこで本年度は、キャリブレーションに重点を置き、昨年度に基礎を構築したMAXIバックグラウンドモデルと点源応答関数の完成を実施計画の中心とした。そして、MAXIの1年以上の観測データをもとに、それらの精度を高めることに成功した
実際に、完成したバックグラウンドモデルと点源応答関数を解析に取り込み、MAXIの測光精度が高まったことを確認した。そして、その手法を初期の7か月の観測データに適用し、MAXIによるX線源のカタログの第1版を完成し、論文として出版した。このMAXIカタログの中から、本研究の観測対象となりうる活動銀河核を約50個リストアップすることができた。現在、これらの活動銀河の監視観測をMAXIによって続けており、長期のX線光度曲線のデータベースを構築しつつある。また、その中から特にX線フラックスの強い活動銀河を数個選択し、時間変動解析の手法を確立しつつある。
さらに、MAXIによる観測結果をもとに、バイナリブラックホール探査専用の超小型衛星のアイデアを考案した。

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

平成23年度の実施計画に挙げた、全天X線監視装置MAXIのバックグラウンドおよび点源応答関数の構築を完了し、それを用いた精度の高いX線測光方法を確立できたこと。また、それをMAXIの観測データに適応し、本研究の対象となる活動銀河核をリストアップできたこと。

今後の研究の推進方策

平成23年度に確立したX線測定の手法を、2009年9月にMAXIが稼動してから約3年間の活動銀河核のすべての観測データに適応し、長期のX線光度曲線のデータベースを完成する。それをもとに、周期的X線光度変動をする活動銀河核を探査する。発見できた場合には、理論と比較することで、それが巨大バイナリブラックホールかどうかを特定する。発見できなかった場合には、その存在に制限をつける。なお、MAXIは今なお順調に観測を続けており、本研究の遅延などの問題は想定していない。ただし、バックグラウンドや点源応答関数は経年変化が予想されるため、常にキャリブレーションを続ける。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Suzaku Measurement of Electron and Magnetic Energy Densities in the East Lobe of the Giant Radio Galaxy DA 2402011

    • 著者名/発表者名
      Isobe Naoki, Seta Hiromi, Tashiro Makoto
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S947-S955

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revisit of Local X-Ray Luminosity Function of Active Galactic Nuclei with the MAXI Extragalactic Survey2011

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yoshihiro, 他33名
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S937-S945

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The First MAXI/GSC Catalog in the High Galactic-Latitude Sky2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroi Kazuo, 他33名
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S677-S689

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-Orbit Performance of MAXI Gas Slit Camera (GSC) on ISS2011

    • 著者名/発表者名
      Sugizaki Mutsumi, 他19名
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S635-S644

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas Slit Camera (GSC) onboard MAXI on ISS2011

    • 著者名/発表者名
      Mihara Tatehiro, 他18名
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S623-S634

    • 査読あり
  • [学会発表] 最も近傍の大光度X線源M33 X-8の「すざく」による観測2012

    • 著者名/発表者名
      磯部直樹, 久保田あや, 佐藤宏, 水野恒史
    • 学会等名
      日本天文学会2012年春季年会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 年月日
      20120319-22
  • [学会発表] MAXIによるAGNのX線光度変動の調査2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 良祐, 上田 佳宏, 廣井 和雄, 林田 将明, 磯部 直樹, 上野 史郎, 三原 建弘, 河合 誠之, MAXIチーム
    • 学会等名
      日本天文学会2012年春季年会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 年月日
      20120319-22
  • [学会発表] 巨大電波銀河のX線観測で探るジェット活動の進化2011

    • 著者名/発表者名
      磯部直樹, 瀬田裕美, 田代信, Poshak Gandhi, 松田桂子
    • 学会等名
      日本天文学会2011年秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      20110919-22
  • [学会発表] 巨大バイナリブラックホール探査小型衛星ORBISの開発2011

    • 著者名/発表者名
      磯部直樹
    • 学会等名
      日本天文学会2011年秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Evolution of the jet energetics revealed with the Suzaku observations of giant radio galaxies2011

    • 著者名/発表者名
      Isobe Naoki
    • 学会等名
      Suzaku 2011 Exploring the X-ray Universe : Suzaku and Beyond
    • 発表場所
      Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology SLAC National Accelerator
    • 年月日
      2011-07-22

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公開日: 2013-06-26  

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