A search for the spectral features in the X-ray energy spectra of neutron stars to investigate the equation of state of nuclear matter

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本研究の主目的は、中性子星のX線観測からその質量と半径に制限を加え、核物質の状態方程式に関する情報を得ることである。特に、X線連星系で観測されるX 線バースト中のエネルギースペクトルに吸収線や吸収端などの構造を検出することで、中性子星表面での重力赤方偏移を推定することを目的とする。今年度は、昨年度に引き続き低質量X線連星系EXO0748-676の解析を継続した。X線バーストのスペクトル解析の過程で、定常放射のX線スペクトルも光電離プラズマによる吸収の影響を強く受けていることが明らかになった。光電離プラズマによる吸収は、星間物質等の冷たい物質による吸収とはエネルギー依存性が全く異なるため、適切に考慮しないと定常放射のモデル化を間違えてしまう恐れがある。また、光電離プラズマによる吸収は、多数の吸収線を含むため、X線バーストに付随する吸収線と紛らわしい。そこで、強度変動によるスペクトル変化を詳細に調べることで、光電離プラズマの性質を明らかにした。この結果は国際会議で発表した。昨年度の解析で、EXO0748-676のバーストから検出が示唆されていた5.3 keVの吸収線については、光電離プラズマの影響を受けていないことを確認した。並行して、X線バーストを用いるのとは別の方法、すなわちX線パルサーのスペクトル中に見られる鉄輝線を利用する方法についても、解析を進めた。この 解析では、鉄輝線の中心エネルギーを精度良く決めることが本質的に重要である。そこで、鉄輝線の特に強いX線パルサーGX301-2の「すざく」衛星によるアーカイブデータを用い、X線で明るい軌道位相を選んでパルス位相毎のスペクトル解析を進めている。この解析は、次年度に継続する予定にしている。