「すざく」衛星を用いたブラックホール硬X線放射源の診断

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ブラックホール連星の研究における残された大きな謎の一つは、「ハード状態」における、激しく変動する強い硬X線放射の解釈である。このような初期成果をさらに深化すべく、「すざく」衛星が2005-2009年に行ったCyg X-1の全25観測のデータを系統的に解析した。そのさい、観測ごとに平均した0.5-300keVのスペクトル同士を比較するとともに、強度判別分光法により1--2秒、ショット解析により1秒以下のスペクトル変動を抽出することで、様々なタイムスケールで変動する成分を同定し、牧島他(2008)で用いたモデル成分の検証、さらには激しい時間変動の起源に迫った。その結果、約10keV近くまでのびるソフトな超過成分の強度変動は2--10程度とひじょうに大きい。一方で、円盤からの放射は高々約2keVまでである。よって、軟X線超過は、牧島他(2008)が導入したソフトコンプトン成分であると考えられることがわかった。さらに、XISのタイミングモードでXISデータを取得することで、十分な統計と十分な時間分解能でショットプロファイルを構築でき、それに合わせてHXDのデータを重ね合わせることで、約300keVまでショット解析が可能になった。ショットプロファイルはエネルギー帯域に依存した非対称性があり、とくに100--200keV帯域でそれが顕著になることがわかった。これは、根来らの結果(1995)を、より高エネルギーまで延長する結果であった。ピークの前後0.05秒のスペクトルを抽出することにも成功し、ショットのピークにかけて、硬X線スペクトルが明らかに軟かくなりカットオフが下がっていることが判明し、電子温度とyパラメータが徐々に下がり、光学的厚みが徐々に増加する事がわかった。