高感度Ｘ線モニタと多波長観測によるブラックホールの降着流と相対論的ジェットの研究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12J01521
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 志達 めぐみ 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• Keywords: 全天X線監視装置 / X線天文衛星 / ブラックホールX線連星 / 降着円盤 / X線ソースカタログ / 光赤外望遠鏡

Research Abstract

昨年度に引き続き、全天監視装置MAXIを用いてブラックホールX線連星の光度変動を監視し、増光検出後は直ちに速報を発して、可視光・近赤外線望遠鏡とX線衛星の連携による多波長観測を実施した。2012年4月と7月に行われたブラックホール候補天体MAXI J1305-704のX線・可視光・近赤外線同時観測のデータを解析し、光度変動の特徴から、連星系の軌道周期が約9時間であることを突き止めた。これを論文化し(Shidatsu et al. 2013, ApJ, 779, 26)、複数の国際会議・国内研究会で発表した。さらに、2012年10月にX線天文衛星すざくと南アフリカ近赤外線望遠鏡IRSFで得られたブラックホールX線連星H1743-322のデータを解析し、幾何的に薄い標準降着円盤が低質量降着率下ではブラックホールから離れたところで途切れており、その内側では放射冷却が非効率な高温の降着流に変化することがわかった(Shidatsu et al. 2014, submitted to ApJ)。さらに、今年度中に新たなX線連星が噸XIで相次いで見つかり(MAXI J1828-243, MAXI J1421-613)、すざくとIRSFによる追観測を実施した。現在それらのデータをMAXIチームの共同研究者とともに解析中である。さらに、昨年度に自ら構築したMAXIの高精度バックグラウンドモデルと、MAXI高銀緯X線ソースカタログ(Hiroi, Ueda, Hayashida, Shidatsu, et al. 2013, ApJS, 207, 36)で開発されたイメージ解析手法とソフトウェアを利用して、銀河系内のブラックホールX線連星が多く集まる低銀緯領域のX線ソースカタログ作成に着手した。カタログ構築は、MAXIミッションの最重要課題の一つであり、交付申請書で述べたとおり、このカタログが完成すればブラックホールX線連星の系統的調査が初めて可能となる。

Strategy for Future Research Activity

2014年度も引き続きMAXIによるブラックホールX線連星の監視と、増光中の多波長同時観測を実施するとともに、MAXI低銀緯ソースカタログを完成させることを目指す。低銀緯領域には多数のX線源が存在し、お互いに重なり合っており、銀河面に沿って大規模に広がったリッジX線放射も存在するため、高銀緯領域に比べ、個々の天体の正確なフラックスを求めることが困難であるが、画像解析ソフトウェアを改良し、過去のサーベイ観測の結果を使って銀河面リッジX線放射の空間構造のモデルを作成するなどして対応する。低銀緯ソースカタログと、これまでに得られた個々のブラックホール連星のアウトバーストの多波長観測の結果を合わせて博士論文にまとめる。

Research Products

• [Journal Article] The Accretion Disk and Ionized Absorber of the 9.7 hr Dipping Black Hole Binary MAXI J1306-704 (2013)
  • Author(s): Shidatsu M., Ueda Y., Nakahira S., Done C., Morihana K., Sugizaki M., Mihara T., Hori T., Negoro H., Kawai N ., Yamaoka K., Ebisawa K., Matsuoka M., Serino M., Yoshikawa T., Nagayama T., Matsunaga N.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 779 Pages: 26-42
  • DOI: 10.1088/0004-637X/779/1/26
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MAXI/GSC Discovery of the Black-Hole Candidate MAXI J1305-704 (2013)
  • Author(s): Morihana Kumiko, Sugizaki Mutsumi, Nakahira Satoshi, Shidatsu Megumi, Ueda Yoshihiro, Serino Motoko, Mihara Tatehiro, Matsuoka Masaru, Negoro hitoshi, Nobuyuki Kawai
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 65 Pages: L10-1-L10-5
  • DOI: 10.1093/pasj/65.5.L10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The 37-month MAXI/GSC Source Catalog in the High Galactic-latitude Sky (2013)
  • Author(s): Hiroi Kazuo, Ueda Yoshihiro, Hayashida Masaaki, Shidatsu Megumi, Sato Ryosuke, Kawamuro Taiki, Sugizaki Mutsumi, Serino Motoko, Kawai Nobuyuki, Matsuoka Masaru, Mihara Tatehiro, Morii Mikio, Nakajima Motoki, Negoro Hitoshi, Sakamoto Takanori, Tomida Hiroshi, Tsuboi Yohko, Tsunemi Hiroshi, Ueno Shiro, Yamaoka Kazutaka, et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Supplement Volume: 207 Pages: 36-47
  • DOI: 10.1088/0067-0049/207/2/36
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spectral Evolution of a New X-Ray Transient MAXI J0556-332 Observed by MAXI, Swift, and RXTE (2013)
  • Author(s): Sugizaki M., Yamaoka K., Matsuoka M., Kennea J. A., Mihara T., Hiroi K., Ishikawa M., Isobe N., Kawai N., Kimura M., Kitayama H., Kohama M., Matsumura T., Morii M., Nakagawa Y. E., Nakahira S., Nakajima M., Negoro H., Serino M., Shidatsu M., et al.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 65 Pages: 58-1-58-14
  • DOI: 10.1093/pasj/65.3.58
  • Peer Reviewed
• [Presentation] X線天文衛星「すざく」によるlow/hard状態のブラックホールX線連星H1743-322の観測 (2014)
  • Author(s): 志達 めぐみ、上田 佳宏、堀 貴郁、山田 真也、Chris Done、久保田あや、山岡 和貴
  • Organizer: 2014年天文学会春季年会
  • Place of Presentation: 国際基督教大学(東京都)
  • Year and Date: 20140319-22
• [Presentation] Accretion disk and peculiar ionized absorber of the 9.7-hour dipping black hole binary MAXI J1306-704 (2014)
  • Author(s): Shidatsu, Yoshihiro Ueda, Satoshi Nakahira, Chris Done, Kumiko Morihana, Tatehiro Mihara, Takafumi Hori, Hitoshi Negoro, Nobuyuki Kawai, Kazutaka Yamaoka, Ken Ebisawa
  • Organizer: Suzaku-MAXI conference : Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
  • Place of Presentation: 愛媛大学(愛媛県)
  • Year and Date: 20140219-22
• [Presentation] On the Nature of Accretion Disk, Dip and Ionized Absorber of MAXI J1305-704 (2013)
  • Author(s): Megumi Shidatsu, Yoshihiro Ueda, Satoshi Nakahira, Chris Do ne, Kumiko Morihana, Mutsumi Sugizaki, Tatehiro Mihara, Ken Ebisawa, Hitoshi Negoro, Kazutaka Yamaoka, Motoko Serino, Masaru Matsuoka, Nobuyuki Kawa Tatsuhito Yoshikawa and Takahiro Nagayama
  • Organizer: Black Hole (g) Astronomy : exploring the different flavours of accretion
  • Place of Presentation: Brindisi (Italy)
  • Year and Date: 20130902-06
• [Presentation] 多波長観測とALMAによるブラックホールX線連星の降着流とジェットの研究 (2013)
  • Author(s): 志達めぐみ、上田佳宏、土居明宏、笹田真人
  • Organizer: ALMA Workshop「ALMAで探るAGN高エネルギー現象」
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2013-09-25