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極光度X線天体を通じた高光度降着円盤および巨大ブラックホール形成過程の研究

通过极亮X射线天体研究高光度吸积盘和巨型黑洞的形成过程

基本信息

批准号：
15740119
负责人：
松本浩典
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでブラックホール(BH)には、太陽の10倍程度の質量の恒星質量BHと、各銀河の中心に存在する太陽質量の100万倍以上の巨大BHという2種類が存在することが知られていた。しかし我々がM82銀河に発見した極光度X線天体は、その間の中質量BHである可能性が高く、巨大BH形成過程を知る上で極めて重要な天体である。また、その極度に大きい光度をどのような物理過程で輻射しているのかも良くわかっていない。これらの謎を解明するには、高エネルギーX線領域での撮像観測が鍵を握る。2005年7月に打ち上げられた日本のX線天文衛星「すざく」は幅広いダイナミックレンジを持ち、特にX線CCDは高エネルギー側で低バックグラウンド・高検出感度・高エネルギー分解能を誇る。まさに極光度X線天体の観測に最適の衛星である。私は「すざく」のX線CCD開発者として、その性能を最大限発揮させるべく、性能評価およびキャリブレーションを行った。そして「すざく」X線CCDでTeVγ線天体HESS J1616-508の観測を行い、この天体はX線では非常に暗いことを発見した。TeVγ線で非常に明るいがX線では暗いという非常に特異な性質を持つこの天体は、粒子加速の物理過程に関する新しい情報を我々にもたらすことが期待されている。また、次期X線天文衛星NeXTには、さらに高エネルギー側の感度を向上させたX線CCDを搭載させる予定であり、私はその開発も行った。またもし極光度X線天体が本当に中質量BH周辺の降着円盤からのX線放射であるならば、一般相対論的効果によりX線が偏光することが期待される。将来のX線偏光観測を睨み、ガスマイクロピクセルチェンバーを用いたX線偏光計の開発を行い、実際にKEK Photon Factoryの放射光を用いた偏光検出実験を行い、偏光検出に成功した。

これまでブラックホール (BH) には, degree of 10 times the sun の BH との star の quality quality, the galaxy のに center する over 1 million times the mass of the sun のの huge BH という 2 types がすることが know られていた. しかし I 々が M82 galaxy に発 see した aurora X-ray celestial は, そのの between quality of BH であ likely がるく, huge で extremely on formation process of BH を know るめて important な celestial である. また, その extremely large にきい photometric をどのような physical process で radiation しているのかも good くわかっていない. これらの mystery を interpret するには, high エネルギー X-ray field での like 観が measurement of key るを grip. In July 2005, hitting ちにげられた Japan の X-ray astronomy satellite "すざく" は picture hiroo いダイナミックレンジを hold ち, high に X-ray CCD はエネルギー low side でバックグラウンド, 検 out high sensitivity, high エネルギー can decompose を boast る. The most suitable satellite for まさに aurora X-ray object 観観 measurement に is である. Private は "すざく" の X-ray CCD drive 発 person として, その performance を most time 発 swing させるべく, performance evaluation of 価およびキャリブレーションを line った. そして "すざく" X-ray CCD で TeV gamma line object HESS J1616-508 の観を line い, この celestial は X-ray では very にいことを発 see した. TeV gamma line で very に Ming るいが X-ray では dark いという nature very specific になを hold つこの celestial は, particle acceleration の physical process に masato する new しい intelligence を I 々にもたらすことが expect されている. また, time period X-ray astronomy satellite NeXT には, さらに high エネルギー side の sensitivity を upward させた X-ray CCD を carry させる designated であり, private はその open 発も line った. またもし aurora degree X-ray celestial が should have quality in the に BH weeks 辺の drop the has drifted back towards ¥ disk からの X-ray radiation であるならば, general theory of seaborne services fruit により X-ray が polarization することが expect される. Future の X-ray polarization 観 wind みを, ガスマイクロピクセルチェンバーを with いた X-ray polarimeter の open 発をい, be interstate に KEK Photon Factory の radiation light を using いた polarization 検 out be 験をい, polarization 検に successful した.