硬X線偏光測定で明らかにする中性子星表面近傍の強磁場環境と放射過程

硬X射线偏振测量揭示中子星表面附近的强磁场环境和辐射过程

• 批准号: 18H05861
• 负责人: 小高 裕和
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-08-24 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H05861/
• 关键词: 中性子星; 降着型パルサー; 強磁場; 偏光; X線; 輻射輸送; 硬X線; 偏光観測

降着型パルサーのX線放射モデルを確立するために、理論・実験の両面で基礎的な研究を行った。理論面では、降着型パルサーの３次元X線放射モデルを構築するための基礎検討を行った。本研究では強磁場の存在により変更された電子・光子散乱の物理プロセスをモンテカルロ放射輸送コードMONACOに導入し、強磁場を持つ中性子星表面での放射を計算することを目指している。まず実装が容易な古典的な断面積を用いて計算を行い、パルサーのX線スペクトルの観測的特徴がよく再現できることを確かめた。アプローチの妥当性が確認されたので、次のより詳細な計算に進むことができる。観測データによる検証を実施するため予備的な解析を行った。非常に明るい降着型パルサーであるSMC X-1の「すざく」衛星によるX線観測データを用いた。この天体はエディントン限界光度を超えて輝いており、最近発見されたことで注目されている超高光度X線パルサーの謎を解く鍵になると期待できる。予備解析の途中で、高電離鉄イオンの吸収線を発見し、降着円盤の構造について新たな知見が得られたため、当初の目的と別にこれを先行してレター論文として出版した。将来の硬X線偏光観測の実現に目指し、半導体ピクセル検出器を用いた撮像偏光システムの基礎開発を進めた。超小型衛星に搭載できるような小型の撮像系を構築するため、ピクセルサイズが10マイクロメートルより小さいCMOSセンサと微小符号化開口マスクを組み合わせた撮像系の実証実験を行った。このCMOSセンサの偏光測定能力を評価し、シミュレーションシステムを開発した。これにより、さらに実用的な撮像偏光センサへの要求を整理することができた。

The X-ray radiation of the descending type is established, and the basic research of the theory is carried out. The theoretical plane, the descending plane, the three-dimensional X-ray radiation, the construction of the basic model In this study, we aim to improve the physical properties of electron and photon scattering in the presence of a strong magnetic field, and to calculate the emission from the surface of a neutral satellite in the presence of a strong magnetic field. It is easy to install and use the classical cross-sectional area calculation, and the characteristics of the X-ray inspection of the wall can be accurately reproduced. The appropriateness of the application is confirmed by the detailed calculation. The test results were analyzed. Very bright, low profile, SMC X-1 and X-ray satellite. This celestial body is not only limited in luminosity but also in brightness. Recently, it has been discovered that X-rays with ultra-high luminosity can be used to solve the mystery. In preparation for the analysis, the absorption line of highly ionized iron is discovered, and the structure of the falling disk is newly discovered. The original purpose and difference are first published. The future of hard X-ray polarization detection of the implementation of the target, semiconductor detector applications in the image polarization system of the basic development The construction of a small image system on board an ultra-small satellite is carried out in a CMOS system with a small symbolic opening. The polarization measurement capability of CMOS is evaluated, and the system is developed. This is the first time that we've had a problem with this.

项目成果

ジオメトリを考慮したブラックホール連星 Cyg X-1 の硬X線スペクトル解析

考虑几何的双黑洞 Cyg X-1 硬 X 射线谱分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Lee Kyoung-Soo;Dey Arjun;Matheson Thomas;Shi Ke;Hung Chao-Ling;Xue Rui;Inami Hanae;Huang Yun;Lee Khee-Gan;Ashby Matthew L. N.;Jannuzi Buell;Reddy Naveen;Hong Sungryong;Mo Wenli;Malavasi Nicola;熊谷嘉人;會澤優輝
• 通讯作者: 會澤優輝

X線放射輸送コードMONACOの開発の現状とその降着天体への応用

X射线辐射传输代码MONACO的开发现状及其在吸积物体中的应用

• 发表时间: 2018
• 作者: 山田 丸;熊谷嘉人;小高裕和
• 通讯作者: 小高裕和

Discovery of Redshifted He-like Iron Absorption Line from Luminous Accreting Neutron Star SMC X-1

发光吸积中子星 SMC X-1 中红移的类氦铁吸收线的发现

• DOI: 10.3847/2041-8213/aaef76
• 发表时间: 2018
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Kubota Megu;Odaka Hirokazu;Tamagawa Toru;Nakano Toshio
• 通讯作者: Nakano Toshio