Concept design of X-ray CubeSats for observing fast spinning neutron stars as coherent GW emitters

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K18776
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Particle-, Nuclear-, Astro-physics, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Enoto Teruaki 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (20748123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北口 貴雄 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 協力研究員 (30620679)
• Research Collaborator: NAMBU Yohsuke ; ITOH Yousuke ; TAKAHASHI Hiromitsu ; KOJIMA Yasufumi
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 重力波 / 超小型衛星 / Ｘ線 / 中性子星 / さそり座X-1 / Ｘ線集光系 / 定常重力波 / Ｘ線連星

Outline of Final Research Achievements

We are aiming to support LIGO and other projects to search for coherent GW signals from fast spinning neutron stars using the high-throughput and long-term X-ray monitoring observations. Using the NICER X-ray observatory on board the ISS, we obtained a new timing ephemeris of X-ray pulsars, PSR J1412+7922 and PSR J1849-0001. This is expected to be useful for the future GW search from these isolated neutron stars. In addition, we are also performing a concept design of X-ray CubeSats dedicated for Sco X-1, one of the brightest X-ray source in the Sky hosting a fast-spiting neutron star in a binary system, which is a candidate of the coherent GW signal.

Free Research Field

Ｘ線天文学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

国際宇宙ステーションで新たに稼働したＸ線望遠鏡 NICER での国際連携プロジェクトに参加することで、高速で回転するＸ線パルサーの自転情報を精度よく決めることができた。これは今後の重力波探査にも有力な情報となると期待できる。さらに、NICER のノウハウを活用したＸ線での超小型衛星の概念設計を進めることができた。その結果、現状の超小型衛星の姿勢系安定度や指向性に沿った、観測機器のデザインの改良を進めている。