マグネター放射機構の解明とガンマ線偏光観測のための次世代コンプトンカメラの開発

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昨年度から引き続き、MeVガンマ線帯域において、重要な天体であるガンマ線連星の解析を進めた。本年度は、昨年度から行っている、ガンマ線連星LS 5039の硬X線での周期解析をより詳細に行った。すざく衛星・NuSTAR衛星のどちらからも周期性の兆候が見つかり、その値から議論すると、この天体が、マグネターと呼ばれる10^15 G程度の極めて強い磁場を持った超強磁場中性子星を含み、磁気エネルギーを放射エネルギー源としている可能性が高いことを主張した。この結果を、いくつかの国際・国内学会で発表するとともに、論文投稿を行った。また、追観測による検証が不可欠であるため、そのための観測提案も提出した。さらに、NuSTAR衛星とFermi衛星を用いた X線・GeVガンマ線でのエネルギースペクトルと軌道運動に対する依存性の調査を行い、軟X線と硬X線放射の放射の安定性が異なっている兆候と、2GeV付近を境にガンマ線フラックスの軌道位相への依存性が大きく異なっていることを発見した。加えて、シンクロトロンスペクトルモデルを構築し、広帯域スペクトルと比較することで、MeVガンマ線を放射する電子のエネルギー分布は、べき約1程度の極めて硬いスペクトルを持っていることを示し、LS 5039の粒子加速機構への新たな制限を与えた。以上の結果については、現在、論文化を進めている。より詳細な観測・理論的研究が必要ではあるが、研究目的であるマグネターのX線放射機構の解明に対して、ガンマ線連星 LS 5039がマグネターを含むという可能性を通じて「連星におけるマグネター」という新たな視点を導くことができた。電子飛跡型半導体コンプトンカメラでは、論文に向けて必要な追加データの取得を行った。現在、実験データの解析と論文化を進めている。