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Observational Estimates of Magnetic Fields inside Neutron Stars

中子星内部磁场的观测估计

基本信息

批准号：
21K03624
负责人：
牧島一夫
金额：
$ 1.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マグネターと呼ばれる一群の中性子星(NS)は、典型的なNSより２桁も高い、Bd～10^14 Gに達する双極子磁場をもち、それらの内部には、さらに２桁も強いトロイダル磁場が潜むと考えられる。このトロイダル磁場は星の外部に顔を出さないため、その強度Btの観測的推定は困難を極める。しかし我々は、強いBtがNSを縦長に変形させると、NSの自転軸がふらつく「自由歳差運動」が起き、結果として周期Pでの自転パルスの位相が長い周期Tで変調されること、２つの周期の比P/Tが変形を与えてくれること、またそこからBtが推定できることに世界で初めて着想した。本課題は、硬X線公開データを用い、この研究を大幅に進展させ、マグネターのトロイダル磁場に関する知識を大きく前進させることを目的とする。２年目に当たる2022年度は、以下の成果を得た。1. Ｘ線衛星「あすか」により1999年に観測されたガンマ線連星LS 5039のアーカイブデータを解析することで、「すざく」とNuSTARで得られていた約9秒のパルスを再確認し、ほぼ一定のスピンダウンが続いていることを明らかにした。結果として、このコンパクト天体がマグネータであるという描像を強化し、それが磁気変形している可能性を論じた。2. 昨年度に「すざく」、「あすか」、およびNuSTARの公開データを用い、代表的マグネターSGR 1806-20からT=17 ksec の位相変調を発見した。また25年間にPの増加に比例しTも延びていることを見出し、自由歳差運動という解釈を強化できた。本年度はこの豊かな結果の論文化の作業を進めた。3. これまでに6天体から同様な効果が検出された。昨年度に続き、それらのBt/Bd比を求めることで、時間とともにこの比が増加すること、したがってトロイダル磁場は双極子磁場より長く維持されることを突き止め、その研究成果を内外の研究会で発表した。

A group of neutral sub-stars (NS), typical NS 2 trusses, Bd~ 10

项目成果

期刊论文数量（40）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

マグネター SGR 1900+14の硬X線パルス位相変調：エネルギー依存性の発見

磁星 SGR 1900+14 的硬 X 射线脉冲相位调制：发现能量依赖性

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
牧島一夫;丹波翼;會澤優輝;小高裕和;米田浩基;榎戸輝揚
通讯作者：
榎戸輝揚

Frontiers in accretion physics at high X-ray spectral resolution

DOI：
10.1038/s41550-022-01857-y
发表时间：
2022-12
期刊：
Nature Astronomy
影响因子：
14.1
作者：
P. Gandhi;T. Kawamuro;M. Díaz Trigo;J. Paice;P. Boorman;M. Cappi;C. Done;A. Fabian;K. Fukumura;J. García;C. Greenwell;M. Guainazzi;K. Makishima;M. Tashiro;R. Tomaru;F. Tombesi;Y. Ueda
通讯作者：
P. Gandhi;T. Kawamuro;M. Díaz Trigo;J. Paice;P. Boorman;M. Cappi;C. Done;A. Fabian;K. Fukumura;J. García;C. Greenwell;M. Guainazzi;K. Makishima;M. Tashiro;R. Tomaru;F. Tombesi;Y. Ueda

ガンマ線連星LS 5039：「あすか」データによる9 秒パルスの確認

伽马射线双星 LS 5039：使用飞鸟数据确认 9 秒脉冲

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
牧島一夫;内田和海;榎戸輝揚
通讯作者：
榎戸輝揚

Ｘ線観測から迫るマグネターのトロイダル磁場の長期変化

X射线观测揭示磁星环形磁场的长期变化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
牧島一夫;内田和海;榎戸輝揚;丹波翼;鈴木寛大
通讯作者：
鈴木寛大

Directly Estimating the Toroidal Magnetic Fields of Magnetars

直接估计磁星的环形磁场

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
MAKISHIMA;Kazuo
通讯作者：
Kazuo

DOI：
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作者：
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DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
中澤知洋;松元崇弘;和田有希;Fabiani Alexia;榎戸輝揚;奥田和史;古田禄大;會澤優輝;湯浅孝行;土屋晴文;佐藤光輝;牧島一夫
通讯作者：
牧島一夫

The Modulation Collimator as an Imaging Device

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DOI：
发表时间：
1977
期刊：
影响因子：
0
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通讯作者：
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Discovery of X-ray bursts from GX 3+1 (4U 1744-26).

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DOI：
10.1086/160869
发表时间：
1983
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
牧島一夫;満田和久;井上一;小山勝二;松岡勝;村上敏夫;小田稔;嘉明小川原;大橋隆哉;柴崎徳明;田中靖郎;F. Marshall;早川幸男;國枝秀世;槙野文命;長瀬文昭;田原譲;宮本重徳;常深博;津野克彦;山下広順;近藤一郎;K. Makishima;K. Mitsuda;H. Inoue;K. Koyama;M. Matsuoka;T. Murakami;M. Oda;Yoshiaki Oｇawara;T. Ohashi;N. Shibazaki;Yasuo Tanaka;S. Hayakawa;H. Kunieda;F. Makino;F. Nagase;Y. Tawara;S. Miyamoto;H. Tsunemi;K. Tsuno;K. Yamashita;I. Kondo
通讯作者：
I. Kondo