2021 Fiscal Year Annual Research Report
過去最高の時間・エネルギー分解能X線観測によるX線連星系からの質量放出現象の研究
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21J20947
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
富永 愛侑 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | X線連星 / 中性子星 / 円盤風 / 降着円盤 / ジェット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は今年度、CirX-1 が近年、軌道周期に沿った周期的な光度変動を繰り返していることに注目し、軌道周期内の描像を明らかにすることを目標とした。これには、大きな有効面積を持つ NICER 装置による観測が最適である。短い観測時間で多くのスナップショットを取得できるからである。我々は軌道周期を 100 分割し、合計 50ksec の観測結果を得た。光度変動では、近星点直前(軌道フェーズ 0.8-1.0(=0))での急減光と、近星点通過後(フェーズ 0-0.2)の急増光という特徴が見られた。スペクトル解析から、近星点直前で伴星からの質量降着率が何らかの理由で減少し、近星点で再度質量降着が始まる可能性が示唆されている。近星点直前の減光期には、その他の期間よりハード成分が卓越しており、起源を調査中である。中性子星表面の放射である可能性も検討している。線スペクトルでは、減光期に Fe 高階電離輝線が、近星点通過後の増光期に吸収線が現れていることから、系近傍に付随する熱的なプラズマが円盤からの放射を受けていると解釈している。以上の成果を複数の国内学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
過去数十年の観測で、非統一的かつ複雑な光度、スペクトル変動を示しているCirX-1に統一的な解釈を与えるため、本研究ではまず短いタイムスケールに注目し、軌道周期内を細かく分割して観測を行った。近星点直前での減光期間は鉄の高階電離輝線が卓越しており、熱的プラズマと光電離プラズマの両方で説明できることを明らかにした。近星点通過後の増光期間は高度が激しく変動するが、部分吸収体によりおおむね説明できることを明らかにした。その他の軌道位相では円盤の黒体放射を用いることで、軌道周期内の天体周囲の物質分布を明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究成果をもとに、NICER 装置に新たに観測提案を行い、AO4で高優先度で採択された。一年間に渡り、近星点付近のみを継続して観測するという内容であり、観測は間も無く開始されるところである。周辺物質の変動と降着円盤の成長は伴星からの質量輸送が主な原因であると考えられるが、周期間での変動の規則性やその理由についてはわかっていない。本観測によりこれらの解明と、ジェットおよび軌道周期の加速度との関連性について明らかにする予定である。
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