GeVガンマ線観測による隠れた中性子星の探査

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今年度は、Fermiガンマ線宇宙望遠鏡(以下Fermi)で検出された新しいガンマ線パルサー10個の「すざく」によるX線観測とデータ解析を行った。Fermiはこれまでに計55個のGeVガンマ線帯域で明るいパルサーを検出したが、そのうち24個はガンマ線観測のみにより発見したものである。こうしたガンマ線で発見されたパルサーというものが、従来知られている電波パルサーとどのような点で異なるのかということに興味が持たれる。結果として、すべての天体についてX線対応天体を発見した。これにXMM-Newton,Chandraの公開データを合わせることで、ガンマ線パルサー計23天体の系統的な解析を行った。X線とガンマ線の解析結果からは、新しいパルサーと既知のパルサーの違いは見出せなかった。X線のスペクトルはいずれも吸収を受けたべき乗のモデル、あるいはそれに単一温度の黒体輻射を加えたモデルで表される。パルサーの特性年齢が大きくなるに従って光子指数が大きくなる傾向にあり、パルサー磁気圏でX線を放射する電子のエネルギー分布は、時間とともに低エネルギー側に傾いていくと考えられる。また、X線の光度がスピンダウン光度にきわめて良く相関することがわかった。この関係は以前から電波パルサーについて指摘されていたが、ガンマ線パルサーでも同様であることが初めて示された。この関係により、地球からの距離がわからないパルサーでもX線フラックスとスピンダウン光度から距離を推定することができる。そこで距離のわからないパルサーのガンマ線光度を見積もって、距離が既知のパルサーとあわせたところ、スピンダウン光度に対して広くばらつき相関がなかった。相関のしかたがX線光度とは全く異なることから、X線とガンマ線についてビーミングの違いが示唆される。