硬X線・ガンマ線で探るガンマ線バーストと粒子加速

粒子加速現象の解明を目指し、ガンマ線バースト探査衛星Swiftに搭載されたBAT検出器のデータの詳細な解析を行った。BAT検出器は、過去の30倍もの感度で硬X線領域の全天サーベイを実現できる。本年度は、打ち上げ後1年という早い時期であるため、データの精度を実証するために、定常的な硬X線源である「カニ星雲」をモニタするとともに、良く知られた明るいX線天体について、これまでにない感度で硬X線放射の変動の研究を行った。Swift衛星BAT検出器の広い視野をいかした広域観測データを活用して、低質量X線連星(LMXB)の解析を行った。「かに星雲」の観測データを用いた軌道上キャリブレーションを行い、BAT検出器のこれまでにない感度と優れた分光能力を活かして、明るいLMXBについて約20天体の硬X線スペクトルの変動を一年にわたって系統的に詳細なモニタを行い100keVまでのびるベキ関数状の硬X線が普遍的に存在すること、それらがLMXBの降着状態によって遷移することを示した。これはブラックホール候補星と同様に、中性子星においても、数10keV程度の高温電子あるいは加速された非熱的電子の存在によって説明できる。この結果を、2月にアメリカで行われたSwift衛星のサイエンスワーキンググループ会議で発表し、2006年春季天文学会においても発表予定である。また、Astrophysical Journal誌への投稿準備中である。このようにして、地球からの距離などの物理パラメータが比較的正確に求まっていて、かつジェット現象が観測されているLMXBを、詳細に解析することにより、その現象を遠方でおきるガンマ線バーストや系内ブラックホールなどと比較検討していけることを示し、高エネルギー粒子を作り出す機構を解明する礎をつくった。

粒子加速現象の解明を目指し、ガンマ線バースト探査衛星Swiftに搭載されたBAT検出器のデータの詳細な解析を行った。BAT検出器は、過去の30倍もの感度で硬X線領域の全天サーベイを実現できる。本年度は、打ち上げ後1年という早い時期であるため、データの精度を実証するために、定常的な硬X線源である「カニ星雲」をモニタするとともに、良く知られた明るいX線天体について、これまでにない感度で硬X線放射の変動の研究を行った。Swift衛星BAT検出器の広い視野をいかした広域観測データを活用して、低質量X線連星(LMXB)の解析を行った。「かに星雲」の観測データを用いた軌道上キャリブレーションを行い、BAT検出器のこれまでにない感度と優れた分光能力を活かして、明るいLMXBについて約20天体の硬X線スペクトルの変動を一年にわたって系統的に詳細なモニタを行い100keVまでのびるベキ関数状の硬X線が普遍的に存在すること、それらがLMXBの降着状態によって遷移することを示した。これはブラックホール候補星と同様に、中性子星においても、数10keV程度の高温電子あるいは加速された非熱的電子の存在によって説明できる。この結果を、2月にアメリカで行われたSwift衛星のサイエンスワーキンググループ会議で発表し、2006年春季天文学会においても発表予定である。また、Astrophysical Journal誌への投稿準備中である。このようにして、地球からの距離などの物理パラメータが比較的正確に求まっていて、かつジェット現象が観測されているLMXBを、詳細に解析することにより、その現象を遠方でおきるガンマ線バーストや系内ブラックホールなどと比較検討していけることを示し、高エネルギー粒子を作り出す機構を解明する礎をつくった。