AGN X-ray Microcalorimeter Spectroscopy and Multi-wavelength Monitor Measuring Supermassive Black Hole Spin

AGN X 射线微量热仪光谱和多波长监测仪测量超大质量黑洞自旋

基本信息

批准号：
20H01947
负责人：
野田博文
金额：
$ 9.98万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

超巨大ブラックホール(BH)のスピンを反映する、BH近傍の降着円盤内縁部で生じる相対論的に広がったFe-Kα輝線プロファイルを取得するには、BHから比較的遠方に存在する広輝線領域やダストトーラスなどの領域からの非相対論的なFe-Kα輝線や反射成分のスペクトルを精確に見積もり、差し引く必要がある。この目的に向け、「すざく」、Swift、地上望遠鏡による明るい活動銀河核からのX線と可視光の同時観測データを詳細に解析し、非相対論的なFe-Kα輝線と連続放射の強度変動の相関に着目することで、非相対論的なFe-Kα輝線の約半分の強度がBHから~10光日の距離に存在する広輝線領域から、残りの半分がBHからさらに離れたダストトーラスから生じていることを明らかにした。これらの結果から、非相対論的なFe-Kα輝線や反射成分の精密分光データに対するモデル化を進めている。また、投稿論文として出版すると同時に、国内の複数の研究会で報告した。さらに、XRISMと地上望遠鏡を用いた活動銀河核の多波長観測や精密X線分光データの解析について定期的に打ち合わせを行い、検討を進めた。XRISM衛星にX線マイクロカロリメータとともに搭載するX線CCD検出器(Xtend)は、相対論的に広がったFe-Kα輝線プロファイルを作成する際に差し引く必要がある連続X線スペクトルを決定するのに不可欠である。そこで、Xtendの衛星搭載状態での性能評価試験に参加して貢献すると同時に、冷却試験中に突如発生した、電荷がCCD撮像領域の外部で発生して侵入する事象の原因究明と、軌道上で発生した場合に問題なく観測するための異常対策モードの準備を、CCD実験を駆使して行った。原因究明までは至っていないものの、衛星搭載状態では本事象は発生しないことを確認し、また仮に発生した場合にも対策する方策を確立できた。

为了获得BH附近吸积盘内缘发生的相对论展宽的Fe-Kα发射线剖面，反映超大质量黑洞（BH）的自旋，需要获得较宽的发射线区域距离 BH 较远的区域需要准确估计和减去尘埃环面等区域的非相对论性 Fe-Kα 发射线和反射分量的光谱。为此，我们将详细分析使用朱雀、雨燕和地基望远镜对来自明亮活动星系核的X射线和可见光的同步观测数据，并对非相对论性Fe-Kα的强度涨落进行分析重点关注发射线和连续辐射之间的相关性。因此，非相对论性 Fe-Kα 发射线的大约一半强度源自距 BH 约 10 光天的宽发射线区域，另一半源自距 BH 较远的尘埃环面。。基于这些结果，我们正在对非相对论性 Fe-Kα 发射线和反射分量的精确光谱数据进行建模。此外，在将该论文作为提交论文发表的同时，我们还在日本的多个研究会议上进行了展示。此外，我们定期举行会议，讨论利用XRISM和地基望远镜对活动星系核进行多波长观测，以及精确X射线光谱数据分析。 XRISM 卫星上的 X 射线 CCD 探测器 (Xtend) 以及 X 射线微热量计对于确定在创建相对论展宽的 Fe-Kα 发射线轮廓时需要减去的连续 X 射线光谱至关重要。。因此，我参与并贡献了Xtend在星上的性能评估测试，同时参与调查冷却测试时CCD成像区域外突然出现电荷侵入的原因我们充分利用CCD实验来准备异常对策模式，以便在发生异常情况时能够顺利进行观察。虽然原因尚未确定，但我们已确认该事件不会在卫星上发生，并已制定了发生时的对策。