Ｘ線天文衛星「すざく」とＡＳＴＲＯ－Ｈを用いたブラックホールへの降着の研究

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本研究全体の目的は、ブラックホールに対する天体物理的な理解を深め、それが環境へどう影響を与えるかを探ることにある。ブラックホールは宇宙の中で最も興味深い天体だが、それが周りの物質に与える影響を通じてのみ詳しく研究することができる。最も効果的な方法が、ブラックホールに落ちる物質を調べることであり、このガス降着のプロセスでは強いX線放射が放射される。研究の主なテーマは、ブラックホール近傍の降着流を通じて、最も内側の領域の状態を調べることであった。我々はエネルギースペクトルと時間変動の両方を調べることから、そこで起きる物理過程の理解を目指した。このため日本と米国の衛星からのデータを利用した。時間変動の解析に関しては、準周期振動として知られる特徴的な変動を調べた。その起源は長年にわたる謎であったが、我々の解析からそれらがブラックホールの近くで発生し、強い重力におけるガスの運動として解釈できることが示された。その特徴を利用して個々の放射成分を分離し、その発生源を特定できることも示した。これにより、ブラックホールの近くで起こる物理的なプロセスや物質の構造をを直接調べることができる。Hitomiチームの一員として、活動銀河中心の巨大ブラックホールを調べることを目標にしていたが、打ち上げ後約1ヶ月での衛星の機能喪失により観測は不可能となった。SXS検出器のデータは5 eVを切るエネルギー分解能を軌道上で実現した。私はSXSの較正データを整備することに寄与したが、それを用いてHitomiチームはペルセウス座銀河団の高温ガスの乱流状態が予想より弱いことを見出した。