ガンマ線連星における放射機構

本年度はガンマ線連星のうち二つの天体LS5039とPSRB1259-63に対して、ガンマ線の放射機構を理論的に調べた。また、ガンマ線連星の研究で用いた手法をパルサー磁気圏からのガンマ線放射の研究に応用した。本項では2つのガンマ線連星とパルサー磁気圏の計3つの研究内容を簡単に述べる。まず、LS5039からのX線放射を逆コンプトン散乱によって説明することに成功した。これまでLS5039からのX線放射はシンクロトロン放射であると考えられてきた。ただ、シンクロトロン放射でX線放射を説明する際には、致命的な問題があった。それは磁場が大きすぎるために、高エネルギー電子が冷却により減少し、TeVガンマ線のフラックスが小さくなりすぎるという問題である。これを回避するために我々は逆コンプトン散乱で説明することを試みた。これによりTeVガンマ線を小さくすることなくX線放射を説明することができた。このシナリオにおいて、X線は冷却した電子からの放射であり、変動は電子の注入率を考慮に入れることにより説明することができた。次にPSR B1259-63のガンマ線放射に対して、星周円盤からの放射を逆コンプトン散乱してガンマ線を出すというモデルを考え、星周円盤からの放射とそれを逆コンプトン散乱した放射を数値的に計算した。これまで逆コンプトン散乱の種光子は星からの放射だと思われていたが、その場合軌道変動が説明できない。そこで、観測的にも存在が確認されている星周円盤からの放射を考慮に入れることにした。その結果、パルサー風と星周円盤との相互作用によってできる衝撃波からの放射が種光子として寄与することがわかった。最後にパルサー磁気圏からのガンマ線放射を磁気圏からのシンクロトロン放射を逆コンプトン散乱するとして、磁気圏内での吸収を考慮に入れて計算を行った。その結果、磁気圏の中で一様に公言がある場合に観測されている特徴を説明できることがわかった。

本年度はガンマ線連星のうち二つの天体LS5039とPSRB1259-63に対して、ガンマ線の放射機構を理論的に調べた。また、ガンマ線連星の研究で用いた手法をパルサー磁気圏からのガンマ線放射の研究に応用した。本項では2つのガンマ線連星とパルサー磁気圏の計3つの研究内容を簡単に述べる。まず、LS5039からのX線放射を逆コンプトン散乱によって説明することに成功した。これまでLS5039からのX線放射はシンクロトロン放射であると考えられてきた。ただ、シンクロトロン放射でX線放射を説明する際には、致命的な問題があった。それは磁場が大きすぎるために、高エネルギー電子が冷却により減少し、TeVガンマ線のフラックスが小さくなりすぎるという問題である。これを回避するために我々は逆コンプトン散乱で説明することを試みた。これによりTeVガンマ線を小さくすることなくX線放射を説明することができた。このシナリオにおいて、X線は冷却した電子からの放射であり、変動は電子の注入率を考慮に入れることにより説明することができた。次にPSR B1259-63のガンマ線放射に対して、星周円盤からの放射を逆コンプトン散乱してガンマ線を出すというモデルを考え、星周円盤からの放射とそれを逆コンプトン散乱した放射を数値的に計算した。これまで逆コンプトン散乱の種光子は星からの放射だと思われていたが、その場合軌道変動が説明できない。そこで、観測的にも存在が確認されている星周円盤からの放射を考慮に入れることにした。その結果、パルサー風と星周円盤との相互作用によってできる衝撃波からの放射が種光子として寄与することがわかった。最後にパルサー磁気圏からのガンマ線放射を磁気圏からのシンクロトロン放射を逆コンプトン散乱するとして、磁気圏内での吸収を考慮に入れて計算を行った。その結果、磁気圏の中で一様に公言がある場合に観測されている特徴を説明できることがわかった。