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2012 Fiscal Year Research-status Report

マグネターの観測に立脚した超強磁場でのX線放射の研究

Research Project

Project/Area Number 24540309
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

中川 友進  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (50513454)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords超強磁場中性子星 / マグネター / パルサー
Research Abstract

観測的・理論的な研究から、我々の宇宙には~10**14 G の超強磁場中性子星である「マグネター」が提案されている。本研究課題は「すざく」衛星やMAXIなどを用いたX線観測により、マグネターの放射機構の解明を目的としている。平成24年度はこれまでの研究成果を検討すると共に、さらに詳細な解析を進めた。研究成果を以下にまとめる。
HETE-2衛星がSGR 1806-20、SGR 1900+14から検出した明るいバーストのX線スペクトルの再解析を行った。その結果、SGR 0501+4516などの暗いバーストと同様に、SGR 1806-20は硬X線成分が存在すると考えても矛盾が無い事を見出した。さらに明るいバーストほど硬X線成分の光度よりも二温度黒体放射の光度が大きくなる可能性を見出した。
Swift 衛星の観測チームにより、AXP 4U 0142+614が2011年7月29日にバースト活動を示し、少なくとも10 個以上のバーストを起こした事が報告された。私はSwift衛星の観測チームと協力して定常放射の監視を行い、同天体が稀な活動期を示していると判断して、「すざく」衛星による緊急観測を2011年9月7日に実施した。観測中に明らかなバーストは見られなかった。静穏期と比べると定常放射が明るく、X線スペクトルが硬い可能性を見出した。タイミング解析により、回転周期は8.68900+/-0.00004 sであり、2000年のRXTE衛星の観測(Gavriil et al. 2000)から外挿した値と誤差の範囲で一致する事を見出した。この回転周期を用いて、0.4-4keV、4-10keV、12-40keVの光度曲線を畳み込むと、どのエネルギー帯域でもパルスが検出された。
これらの研究成果について、国内学会・国際学会で発表、及びプロシーディングとしてまとめた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成24年度に解析を計画していた「すざく」衛星が観測したマグネターのうち、国内学会・国際学会、及びプロシーディングで発表したのはAXP 4U 0142+614だけである。しかし、他のマグネターについても解析は順調に進行中であり、近いうちに完了させる。既に研究成果をプロシーディングにまとめているので、これを元にすぐに査読付き投稿論文にまとめる事ができる。
平成24年度はSGR 0501+4516、SGR 1806-20、AXP 1E 1841-045が活動期を示した可能性が報告されたが、SGR 0501+4516はすぐに静穏期に戻ったため、残り2天体は「すざく」衛星の運用上の制限のために、緊急観測は行わなかった。また新しいマグネターは発見されなかったため、緊急観測は行わなかった。
これらのことから、現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

最初にHETE-2衛星が検出したSGR 1806-20、SGR 1900+14のバーストの解析結果を査読付き投稿論文にまとめる。次にAXP 4U 0142+614に加えて、他のマグネターの解析を完了させて、「すざく」衛星を用いた研究成果を査読付き投稿論文にまとめる。これらと同時に、平成25年度以降の計画に従って研究を推進する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

次年度使用額は、職務上の理由により、国内学会1件、国際学会1件への参加を断念したことにより生じたものである。そこで、研究代表者による研究成果発表のために、国内出張(1回)、海外出張(1回)に使用する予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Spectral Evolution of a New X-ray Transient MAXI J0556-332 Observed by MAXI, Swift, and RXTE2013

    • Author(s)
      Mutsumi Sugizaki
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 65 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wide-Band Spectra of Magnetar Burst and Persistent Emission2013

    • Author(s)
      Yujin E. Nakagawa
    • Journal Title

      Memorie della Societa Astronomica Italiana

      Volume: 未定 Pages: 未定

  • [Journal Article] Spectral comparison of weak short bursts to the persistent X-rays from the magnetar 1E 1547.0-5408 in its 2009 outburst2012

    • Author(s)
      Teruaki Enoto
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 427 Pages: 2824~2840

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2012.22086.x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 「すざく」衛星による活動期のAXP 4U 0142+614の観測的研究

    • Author(s)
      中川友進
    • Organizer
      日本天文学会2012年秋季年会
    • Place of Presentation
      大分大学(大分県)
  • [Presentation] Wide-Band Spectra of Magnetar Burst and Persistent Emission

    • Author(s)
      Yujin E. Nakagawa
    • Organizer
      X-ray Astronomy: towards the next 50 years!
    • Place of Presentation
      Museo Nazionale Della Scienza E Della Tecnologia Leonardo Da Vinci (Italy)
  • [Presentation] Software Development for CALET and X-ray Observations of Magnetars with Suzaku

    • Author(s)
      Yujin E. Nakagawa
    • Organizer
      卓越した大学院拠点形成支援事業 スタートアップ・シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
  • [Presentation] 「すざく」による活動期のAXP 4U 0142+614のX線観測

    • Author(s)
      中川友進
    • Organizer
      日本天文学会2013年春季年会
    • Place of Presentation
      埼玉大学(埼玉県)

URL: 

Published: 2014-07-24  

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