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

[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。

[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。