広視野Ｘ線監視による重力波源の同定及び重力波同期観測による超重力場の物理の解明

宽视场X射线监测识别引力波源，引力波同步观测阐明超重力场物理

• 批准号: 18J13042
• 负责人: 加川 保昭
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J13042/
• 关键词: ガンマ線バースト; 重力波; X線撮像検出器

連星中性子星合体を起源とする重力波は短時間ガンマ線バースト(short GRB)やこれに付随する軟X洗放射が同期すると考えられている。これらの電磁波突発天体の観測から重力波源の同定を目指すため、広視野X線撮像検出器の開発を行ってきた。本年度は検出器オンボードでのエネルギースペクトル生成機能を実装したことで、GRBの観測・解析に必要な基本的なデータ(これまでの天体画像、光度変動の情報含む)を取得するシステムを実現した。また、検出器の状態を監視する不感時間の計測機能も実装した。これらに加え、Microsemi社から有料ライセンスを購入し、検出器のフライトモデルに搭載された放射線耐性品のFPGAへプログラムをダウンロードする環境を整えた。さらに、フライトモデルの性能評価を実施した。宇宙からの背景X線事象の検出頻度に比べて回路ノイズによる偽検出が十分少なくなるエネルギー閾値を課したところ、X線の検出下限値4.0 keVが確認された。当初の目標であったエネルギー範囲2-20 keVからの影響を再計算したところ、重力波を伴う典型的なshort GRBを観測する場合には感度の劣化はほとんどないことが分かった。この結果から本検出器が電磁波対応天体の監視において有用であることが示される。また、本研究では軟X線放射の起源の解明を目指したデータ解析も行った。これまで軟X線放射はそのスペクトルから非熱的放射が示唆されていたが、本解析にて明るい数例のイベントにおいて2温度の黒体放射モデルでもスペクトルを説明できる結果が得られた。ここで非熱的モデルを考えた場合は、軟X線放射はGRB周辺環境からのX線吸収を要する。一方で2温度モデルを仮定したときは吸収の影響をほとんど考えなくてよくなる。この結果は、軟X線放射のあとに続く残光現象から見積もった量と無矛盾である。

The gravity wave is a short time line and a soft X-ray emission. The detection of sudden electromagnetic waves, the identification of gravitational wave sources, and the development of X-ray image detectors This year, the basic data necessary for GRB measurement and analysis (including celestial images and photometric movement information) were acquired from the detector. The status of the detector is monitored, and the sensing function of the non-sensing time is implemented. In addition, Microsemi Corporation has purchased, tested, and installed the FPGA for radiation resistant products. The performance evaluation of this project was carried out. The frequency of detection of cosmic background X-ray events is very low compared with that of false detection in the loop. The lower limit of detection of X-ray is 4.0 keV. The original purpose is to calculate the influence of gravity waves on the range of 2-20 keV, and the typical short GRB is to detect the degradation of sensitivity. The result is that the detector is useful for monitoring electromagnetic waves against celestial bodies. This study is aimed at clarifying the origin of soft X-ray radiation. This analysis shows that several examples of soft X-ray emission include temperature 2 of black body emission. For non-thermal applications, soft X-ray emission and X-ray absorption are important in GRB ambient conditions. 2. The temperature of the liquid is constant, and the absorption effect is constant. As a result, soft X-ray emission is not contradictory to the residual light phenomenon.

项目成果

短時間ガンマ線バーストにおけるX線超過成分の時間変動を解明

阐明短期伽马射线暴中 X 射线过剩成分的时间变化

Exponential Temporal Decay of Extended Emissions following Short Gamma-Ray Bursts with a Possible Correlation Between the Luminosity and Time Constant

短伽马射线爆发后扩展发射的指数时间衰减与光度和时间常数之间可能存在的相关性

• 发表时间: 2019
• 作者: Kagawa Yasuaki;Yonetoku Daisuke;Sawano Tatsuya;Arimoto Makoto;Kisaka Shota;Yamazaki Ryo;Yasuaki Kagawa
• 通讯作者: Yasuaki Kagawa

ショートガンマ線バーストに付随する初期X線放射の指数関数的減光と時定数-光度相関

与短伽马射线暴相关的初始 X 射线发射的指数调光和时间常数-光度相关性

• 发表时间: 2019
• 作者: Kagawa Yasuaki;Yonetoku Daisuke;Sawano Tatsuya;Arimoto Makoto;Kisaka Shota;Yamazaki Ryo;Yasuaki Kagawa;Yasuaki Kagawa;加川保昭
• 通讯作者: 加川保昭