ＭＡＸＩの継続観測で探るＢｅ連星Ｘ線パルサーのアウトバーストと星周円盤

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24340041
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 三原 建弘 独立行政法人理化学研究所, MAXIチーム, 専任研究員 (20260200)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 宇宙科学 / 宇宙物理 / Ｘ線天文学 / Be型星 / Ｘ線連星パルサー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、国際宇宙ステーション搭載の全天Ｘ線監視装置（MAXI、マキシ）の継続運用を行い、本研究期間の３年間、ＭＡＸＩは正常に稼働した。微小塵の衝突によるガス漏れが生じたカメラ０においても、現在すでに１年10か月を経ているが、適切に高圧を調整することで放電を起こすことなく機能を維持している。
MAXIを継続運用することで検出したBe連星Ｘ線パルサーの増光（outburst）のうち、２回の巨大増光が観測されたA0535+26からは、Be型星の星周円盤が、一本腕円盤の構造を持ったり、円盤が歳差運動している可能性を指摘し、結果を公表した。
MAXIが観測したBeアウトバーストの光度曲線をFermi衛星GBM装置のパルス周期モニタのデータと突き合わせることで、ガス降着による中性子星の自転周期の増加を観測し、Ghosh & Lambの加速理論を適用し、ほどんどのパルサーにおいて加速率が少ないことを論文で発表した。
2014年7月に行われたBeXRB2014 (BeＸ線連星会議2014)において、３年間のMAXIの観測結果を世界のBeＸ線連星コミュニティに披露した。ESA/ESACが率いているBeXRB forumにMAXIデータを供給し、3衛星(MAXI/GSC, Swift/BAT, Fermi/GBM)のデータを照合できるインターネットページにて常に最新データを公開している。
ドイツ・チュービンゲン大学と共同研究を行い、大学院学生を１年間受け入れた。また三原も同大学を訪問しセミナーを開催、意見交換を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実施計画に記載した内容はすべて実施し、ほぼ期待通りの成果を得た。

Strategy for Future Research Activity

2014年12月14日に発生したGRO J1008-57からの１軌道で３回目のアウトバーストの解析を行いまとめる。
またMAXIはまだ健在であるので、BeＸ線連星のアウトバーストの観測を進め、より多くのアウトバーストを検出し、可視光分光観測との同時観測、理論シミュレーションとの比較を行い、Be星周円盤の理解を進める。

Causes of Carryover

期待していたBe型Ｘ線連星のアウトバーストが、2014年12月になって発生し、そのデータ解析とその結果の学会発表および論文作成が、2014年度中に完了せず、2015年度にずれ込むことになった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

データ解析計算機、論文掲載料、学会発表費用に使用する。

Research Products

• [Journal Article] MAXI observations of gamma-ray bursts (2014)
  • Author(s): Serino, Motoko; Sakamoto, Takanori; Kawai, Nobuyuki; Yoshida, Atsumasa; Ohno, Masanori; Ogawa, Yuji; Nishimura, Yasunori; Fukushima, Kosuke; Higa, Masaya; Ishikawa, Kazuto; Mihara, Tatehiro 他
  • Journal Title: PASJ Volume: 66 Pages: 87(1-14)
  • DOI: 10.1093/pasj/psu063
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A new X-ray nova MAXI J1910-057 (= Swift J1910.2-0546) and mass-accretion inflow (2014)
  • Author(s): Nakahira, Satoshi; Negoro, Hitoshi; Shidatsu, Megumi; Ueda, Yoshihiro; Mihara, Tatehiro; Sugizaki, Mutsumi; Matsuoka, Masaru; Onodera, Takuya
  • Journal Title: PASJ Volume: 66 Pages: 84(1-12)
  • DOI: 10.1093/pasj/psu060
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sudden End of X-Ray Outbursts around Periastron of Circinus X-1 Observed with MAXI (2014)
  • Author(s): Asai, Kazumi; Mihara, Tatehiro; Matsuoka, Masaru; Sugizaki, Mutsumi; Nakahira, Satoshi; Negoro, Hitoshi; Nakajima, Motoki; Okazaki, Atsuo T.
  • Journal Title: PASJ Volume: 66 Pages: 79(1-13)
  • DOI: 10.1093/pasj/psu054
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Firm Detection of a Cyclotron Resonance Feature with Suzaku in the X-ray Spectrum of GRO J1008-57 during a Giant Outburst in 2012 (2014)
  • Author(s): Yamamoto, Takayuki; Mihara, Tatehiro; Sugizaki, Mutsumi; Nakajima, Motoki; Makishima, Kazuo; Sasano, Makoto
  • Journal Title: PASJ Volume: 66 Pages: 59(1-10)
  • DOI: 10.1093/pasj/psu028
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Broad-band spectroscopy of Hercules X-1 with Suzaku (2014)
  • Author(s): Asami, Fumi; Enoto, Teruaki; Iwakiri,Wataru; Yamada, Shin’ya; Tamagawa, Toru; Mihara, Tatehiro; Nagase, Fumiaki
  • Journal Title: PASJ Volume: 66 Pages: 44(1-15)
  • DOI: 10.1093/pasj/psu005
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Precursors and outbursts of A 0535+26 in 2009-2011 observed by the MAXI/GSC and the Swift/BAT (2014)
  • Author(s): Nakajima, Motoki; Mihara, Tatehiro; Sugizaki, Mutsumi; Serino, Motoko; Matsuoka, Masaru; Kawai, Nobuyuki; Makishima, Kazuo
  • Journal Title: PASJ Volume: 66 Pages: 9(1-9)
  • DOI: 10.1093/pasj/pst002
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Power Spectrum Density of long-term MAXI data (2014)
  • Author(s): Sugimoto, Juri; Mihara, Tatehiro; Sugizaki, Mutsumi; Serino, Motoko; Kitamoto, Shunji; Sato, Ryousuke; Ueda, Yoshihiro; Ueno, Shiro
  • Journal Title: JPSCP Volume: 1 Pages: 3104-3107
  • DOI: 10.7566/JPSCP.1.013104
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] MAXI : all-sky observation from the international space station (2014)
  • Author(s): Mihara, Tatehiro; Sugizaki, Mutsumi; Matsuoka, Masaru; Tomida, Hiroshi; Ueno, Shiro; Negoro, Hitoshi; Yoshida, Atsumasa, Tsunemi, Hiroshi; Nakajima, Motoki; Ueda, Yoshihiro; Yamauchi, Makoto
  • Journal Title: SPIE Volume: 9144 Pages: 1O(1-6)
  • DOI: 10.1117/12.2055792
• [Journal Article] Development of soft x-ray large solid angle camera onboard WF-MAXI (2014)
  • Author(s): Kimura, Masashi; Tomida, Hiroshi; Ueno, Shiro; Kawai, Nobuyuki; Yatsu, Yoichi; Arimoto, Makoto; Mihara, Tatehiro; Serino, Motoko; Tsunemi, Hiroshi; Yoshida, Atsumasa 他
  • Journal Title: SPIE Volume: 9144 Pages: 60(1-6)
  • DOI: 10.1117/12.2055610
• [Journal Article] Development of the hard x-ray monitor onboard WF-MAXI (2014)
  • Author(s): Arimoto, Makoto; Yatsu, Yoichi; Kawai, Nobuyuki; Ikeda, Hirokazu; Harayama, Atsushi; Takeda, Shin’ichiro; Takahashi, Tadayuki; Tomida, Hiroshi; Ueno, Shiro; Kimura, Masashi; Mihara, Tatehiro ほか
  • Journal Title: SPIE Volume: 9144 Pages: 5Z(1-10)
  • DOI: 10.1117/12.2054942
• [Journal Article] Wide-field MAXI: soft x-ray transient monitor on the ISS (2014)
  • Author(s): Kawai, Nobuyuki; Tomida, Hiroshi; Yatsu, Yoichi; Mihara, Tatehiro; Ueno, Shiro; Kimura, Masashi; Arimoto, Makoto; Serino, Motoko; Sakamoto, Takanori; Tsunemi, Hiroshi ほか
  • Journal Title: SPIE Volume: 9144 Pages: 2P(1-9)
  • DOI: 10.1117/12.2057188
• [Journal Article] Cyclotron lines at high energies in GRO J1008-57 and GX 304-1 with MAXI-Suzaku collaboration (2014)
  • Author(s): Mihara, Tatehiro; Yamamoto, Takayuki; Sugizaki, Mutsumi; Nakajima, Motoki; Makishima, Kazuo; Sasano, Makoto; Yamaoka, Kazutaka; Morii, Mokio
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 91-94
• [Journal Article] Long-term Variability of LMXB and Cir X-1 with MAXI (2014)
  • Author(s): Asai, Kazumi; Mihara, Tatehiro; Matsuoka, Masaru; Sugizaki, Mutsumi; Serino, Motoko; Nakahira, Satoshi; Negoro, Hitoshi; Nakajima, Motoki
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 87-90
• [Journal Article] A MAXI monitoring of long-term X-ray variability in Seyfert galaxies (2014)
  • Author(s): Ueno, Shiro; Sato, Ryosuke; Ueda, Yoshihiro; Hiroi, Kazuo; Hayashida, Masaaki; Shidatsu, Megumi; Kawamuro, Taiki; Isobe, Naoki; Mihara, Tatehiro; Sugimoto, Juri ほか
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 353-355
• [Journal Article] Discovery of Short-term Spectral Softening in the Low/Hard State of the Galactic Black Hole Swift J1753.5-0127 with MAXI (2014)
  • Author(s): Yoshikawa, Akifumi; Yamada, Shin’ya; Nakahira, Satoshi; Matsuoka, Masaru; Negoro, Hitoshi; Mihara, Tatehiro; Tamagawa, Toru
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 262-263
• [Journal Article] Application of the spin-up/down theory to the low-mass X-ray binary pulsar 4U 1626-67 observed by MAXI/GSC (2014)
  • Author(s): Takagi, Toshihiro; Mihara, Tatehiro; Morii, Mikio; Sugizaki, Mutsumi; MAXI Team
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 234-235
• [Journal Article] Luminosity and Spin-up Evolution of GX 304-1 during Outbursts from 2009 to 2012 observed by MAXI/GSC, RXTE/PCA, and Fermi/GBM (2014)
  • Author(s): Sugizaki, Mutsumi; Yamamoto, Takayuki; Mihara, Tatehiro; Nakajima, Motoki
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 226-227
• [Journal Article] Power spectrum of Cygnus X-1 in the high/soft state with MAXI data (2014)
  • Author(s): Sugimoto, Juri; Mihara, Tatehiro; Matsuoka, Masaru; Sugizaki, Mutsumi; Negoro, Hitoshi; Kitamoto, Shunji; Nakahira, Satoshi
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 222-223
• [Journal Article] Accretion Disk and Peculiar Ionized Absorber of the 9.7-hour Dipping Black Hole Binary MAXI J1305-704 (2014)
  • Author(s): Shidatsu, Megumi; Ueda, Yoshihiro; Nakahira, Satoshi; Done, Chris; Morihana, Kumiko; Mihara, Tatehiro; Hori, Takafumi; Negoro, Hitoshi; Kawai, Nobuyuki; Yamaoka, Kazutaka ほか
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 216-217
• [Journal Article] Hyper-Soft X-ray (Quenched radio) state of Cyg X-3 observed with MAXI (2014)
  • Author(s): Matsuoka, Masaru; Ishikawa, Arisa; Mihara, Tatehiro; Sugizaki, Mutsumi; Kotami, Taro; Tsuboi, Masato; Nakahira, Satoshi; Kitamoto, Shunji
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 178-179
• [Journal Article] Development of the Hard X-ray Monitor onboard WF-MAXI (2014)
  • Author(s): Arimoto, Makoto; Yatsu, Yoichi; Kawai, Nobuyuki; Tomida, Hiroshi; Ueno, Shiro; Kimura, Masashi; Mihara, Tatehiro; Serino, Motoko; Tsunemi, Hiroshi; Yoshida, Atsumasa ほか
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 142-143
• [Journal Article] Discovery of an X-ray flash from a nova explosion on MAXI J0158-744 and search for X-ray flashes for other novae (2014)
  • Author(s): Morii, Mikio; Mihara, Tatehiro; Yamaoka, Hitoshi; Shimanoe, Jun; Tomida, Hiroshi; Kawai, Nobuyuki; Matsuoka, Masaru
  • Journal Title: proc. Suzaku-MAXI2014 Volume: 1 Pages: 110-113
• [Presentation] MAXIによるはくちょう座X-1のHard状態、Soft状態の長期変動 (2015)
  • Author(s): 三原建弘，杉本樹梨，北本俊二，松岡勝，杉崎睦，根来均，中平聡志
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-24 – 2015-03-24
• [Presentation] MAXIによるCygnus X-1の長期変動解析と降着モデル (2015)
  • Author(s): 杉本樹梨,三原建弘,北本俊二,松岡勝,杉崎睦, 根來均,中平聡志
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-20 – 2015-03-20
• [Presentation] MAXIで探るVela X-1のＸ線スペクトルの軌道位相変化と周辺物質 (2015)
  • Author(s): 三原建弘、Malacaria Christian、松岡勝、杉崎睦
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-19 – 2015-03-19
• [Presentation] MAXI/GSCとSwift/BATによるNS-LMXBの状態遷移と降着円盤 (2015)
  • Author(s): 浅井和美、三原建弘、松岡勝、杉崎睦
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-19 – 2015-03-19
• [Presentation] 新星爆発時に発生する軟 X 線突発現象の探索 (その 2) (2015)
  • Author(s): 森井 幹雄, 三原 建弘, 松岡 勝, 山岡 均
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-18
• [Presentation] MAXIによるセイファート銀河のX線食現象の探査 (2014)
  • Author(s): 杉本樹梨,三原建弘,北本俊二,Matteo Guainazzi
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2014-09-13 – 2014-09-13
• [Presentation] MAXI/GSCとSwift/BATによるNS-LMXBの状態遷移と外側降着円盤 (2014)
  • Author(s): 浅井和美、三原建弘、松岡勝、杉崎睦
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-12
• [Presentation] Cyg X-3 の電波クエンチ状態時の X 線スペクトル (2014)
  • Author(s): 三原建弘、松岡勝、杉崎睦、中島基樹、中平聡志、北本俊二、 小谷太郎
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-11
• [Presentation] 新星爆発時に発生する X 線突発現象の探索 (2014)
  • Author(s): 森井 幹雄, 三原 建弘, 松岡 勝, 山岡 均
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-11
• [Presentation] MAXIで求めたX線パルサーのパルス周期とその変化率のエラーの見積り (2014)
  • Author(s): 高木利紘, 三原建弘, 森井幹雄, 杉崎睦
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-11
• [Presentation] LATEST RESULTS OF MAXI MISSION (2014)
  • Author(s): Tatehiro Mihara
  • Organizer: Asian Pacific Regional IAU Meeting (APRIM) 2014
  • Place of Presentation: Daejeon, Korea
  • Year and Date: 2014-08-18 – 2014-08-18
  • Invited
• [Presentation] Monitoring the Galaxy - Highlights from the MAXI mission (2014)
  • Author(s): Tatehiro Mihara
  • Organizer: COSPAR2014
  • Place of Presentation: Moscow, Russia
  • Year and Date: 2014-08-05 – 2014-08-05
  • Invited
• [Presentation] Transient Be X-ray binary pulsars with MAXI (2014)
  • Author(s): Tatehiro Mihara
  • Organizer: Be X-ray Binary 2014
  • Place of Presentation: Valencia, Spain
  • Year and Date: 2014-07-07 – 2014-07-07
• [Presentation] MAXI: All-sky observation from the International Space Station (2014)
  • Author(s): Tatehiro Mihara
  • Organizer: SPIE 2014
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 2014-06-24 – 2014-06-24