X線及びガンマ線スペクトルによるパルサー磁気圏の進化の診断

利用 X 射线和伽马射线谱诊断脉冲星磁层的演化

• 批准号: 06233203
• 负责人: 柴田 晋平
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06233203/
• 关键词: 粒子加速; 相対論的粒子加速; パルサー; X線; ガンマ線; ガンマ線バースト; 中性子星; 静電二重層

[課題1]回転周期・磁場の強度の関数として磁気圏がどのように進化するかを理論的に検討した。ここでの焦点はコンプトンガンマ線天文台(CGRO)で見いだされたパルサーからのガンマ線の起源である。パルサー磁気圏の電気力学を解析して、電場加速がどのくらいの効率で生じるかを、パルサーの自転周期・磁場強度の関数として求めた。結果は、CGROで見いだされた5つのパルサーの観測を良く説明する。この研究によって、磁気圏の全体構造のモデルを提出することができた。[課題2]X線天文衛星ASCAのデータ解析を行ない、理論と実験を積極的にすり合わせて、パルサーの粒子加速メカニズム、磁気圏の構造を明らかにする。ASCA解析が山形大学においても出来るようになった。電波とのX線パルスの絶対位相を合わせる手続き、ミリ秒パルサーを含む4つのパルサーの解析が現在進行中である。理論とROSAT,ASCA両衛星の観測を比較検討した。その結果磁極域に予想されている静電二重層に似た加速領域からの中性子星への加熱に強い制限が出来ることがわかった。加熱を押さえるプラズマ粒子の強いトラッピングが加速域に生じていることを示唆している。あるいは極域加速そのものに疑問が投げ掛ける結果になるかもしれない。[課題3]ガンマ線バーストが、死んだパルサーの磁気圏の放電であるとするモデルを検討した。磁気ダイポル放射の程度以上の光度に達しないことを証明した。この仮説を取れば、バーストまでの距離は100pc程度と大変近くなければならない。要求される中性子星の銀河内の密度は受け入れられる範囲でありこの仮説はにわかには棄却できないことがわかった。

(1) back to the planning cycle, magnetic field intensity of の の masato number と し て magnetic 気 sha-lu が ど の よ う に evolution す る か を theory に beg し 検 た. こ こ で の focus は コ ン プ ト ン ガ ン マ line observatory (CGRO) で see い だ さ れ た パ ル サ ー か ら の ガ ン マ line の origin で あ る. パ ル サ ー magnetic 気 sha-lu の electric mechanical analytical し を 気 て, electric field acceleration が ど の く ら い の sharper rate で raw じ る か を, パ ル サ ー の since the planning cycle, magnetic field intensity の masato number と し て o め た. The results パ and CGROで can be found in the で だされた. 5 だされた パ パ サ サ 観 観 観 観 test を good く indicates する. The study of によって, the overall structure of the magnetic atmosphere sphere <s:1> モデ を を を proposed する た とがで た た た. (2) X-ray astronomy satellite ASCA の デ ー タ parsing line を な い, theoretical と be 験 を positive に す り close わ せ て, パ ル サ ー の particle acceleration メ カ ニ ズ ム, magnetic 気 sha-lu の tectonic を Ming ら か に す る. ASCA analysis: が Yamagata university: にお て るようになった. Waves と の X-ray パ ル ス の absolutely dominated phase を close わ せ る hand 続 き, ミ リ seconds パ ル サ ー を containing む 4 つ の パ ル サ ー の parsing が now underway で あ る. Theory とROSAT,ASCA and two satellites 観 measurement を comparison 検 discuss た. Magnetic field に そ の results to think さ れ て い る electrostatic double layer に like た acceleration field か ら の neutral trade へ の heating に strong limitations い が out る こ と が わ か っ た. Heating を detain さ え る プ ラ ズ マ particle の strong い ト ラ ッ ピ ン グ が accelerate domain に raw じ て い る こ と を in stopping し て い る. Youdaoplaceholder0 (s) ある (s) れな (s) polar acceleration そ (s) に (s) に (s) が (s) げ (s) ける (s) になる (s) が (s) れな (s) れな (s). [Topic 3]ガ <s:1> バ バ ストが ストが, dead んだパ サ サ を検, <s:1> magnetic atmosphere sphere <e:1> discharge であるとするモデ を検 を検 on た. The magnetic flux ダ ポ ポ <s:1> the degree of radiation above the <s:1> luminosity に reaching the <s:1> な <s:1> とを とを とを とを proves that た た. The <s:1> 仮 仮 says that を takes れば and バ ストまで ストまで ストまで the と distance of <s:1> 100pc is と very close to くなければならな くなければならな. Request さ れ る neutral trade の galactic の density は by け into れ ら れ る van 囲 で あ り こ の 仮 said は に わ か に は abandon but で き な い こ と が わ か っ た.

项目成果

郡司 修一: "A New Design of Hard X-ray Polarimeter" IEEE Trans.41. 1309-1312 (1994)

Shuichi Gunji：“硬 X 射线旋光计的新设计”IEEE Trans.41 (1994)。

柴田 晋平: "Origin of Gamma-ray Pulsars" Monthly Notices of Royal Astronomical Society. (出版予定).

Shinpei Shibata：“伽马射线脉冲星的起源”皇家天文学会月刊（待出版）。

柴田 晋平: "Luminosity of an externally triggered discharge in the dead pulsar magnetosphere and the current closure problem" Monthly Notices of Royal Astronomical Society. 269. 191-198 (1994)

Shinpei Shibata：“死脉冲星磁层中外部触发放电的光度和电流闭合问题”皇家天文学会月刊 269. 191-198 (1994)。

郡司 修一: "Developement of a New Hard X-ray Polarimeter" SPIE Proc.2283. 265-271 (1994)

Shuichi Gunji：“新型硬 X 射线旋光仪的开发”SPIE Proc.265-271 (1994)。

柴田 晋平: "Axisymmetric pulsar magnetosphere:A new model" Monthly Notices of Royal Astronomical Society. 271. 621-638 (1994)

Shinpei Shibata：“轴对称脉冲星磁层：一种新模型”皇家天文学会月刊 271. 621-638 (1994)。