硬X線偏光測定で明らかにする中性子星表面近傍の強磁場環境と放射過程

硬X射线偏振测量揭示中子星表面附近的强磁场环境和辐射过程

基本信息

批准号：
18H05861
负责人：
小高裕和
金额：
$ 1.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-08-24 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H05861/
关键词：
中性子星降着型パルサー強磁場偏光 X線輻射輸送硬X線偏光観測

项目摘要

降着型パルサーのX線放射モデルを確立するために、理論・実験の両面で基礎的な研究を行った。理論面では、降着型パルサーの３次元X線放射モデルを構築するための基礎検討を行った。本研究では強磁場の存在により変更された電子・光子散乱の物理プロセスをモンテカルロ放射輸送コードMONACOに導入し、強磁場を持つ中性子星表面での放射を計算することを目指している。まず実装が容易な古典的な断面積を用いて計算を行い、パルサーのX線スペクトルの観測的特徴がよく再現できることを確かめた。アプローチの妥当性が確認されたので、次のより詳細な計算に進むことができる。観測データによる検証を実施するため予備的な解析を行った。非常に明るい降着型パルサーであるSMC X-1の「すざく」衛星によるX線観測データを用いた。この天体はエディントン限界光度を超えて輝いており、最近発見されたことで注目されている超高光度X線パルサーの謎を解く鍵になると期待できる。予備解析の途中で、高電離鉄イオンの吸収線を発見し、降着円盤の構造について新たな知見が得られたため、当初の目的と別にこれを先行してレター論文として出版した。将来の硬X線偏光観測の実現に目指し、半導体ピクセル検出器を用いた撮像偏光システムの基礎開発を進めた。超小型衛星に搭載できるような小型の撮像系を構築するため、ピクセルサイズが10マイクロメートルより小さいCMOSセンサと微小符号化開口マスクを組み合わせた撮像系の実証実験を行った。このCMOSセンサの偏光測定能力を評価し、シミュレーションシステムを開発した。これにより、さらに実用的な撮像偏光センサへの要求を整理することができた。

为了建立吸积型脉冲星的X射线发射模型，我们开展了理论和实验基础研究。在理论方面，我们进行了基础研究，构建了吸积脉冲星的三维X射线发射模型。在这项研究中，我们的目标是通过将强磁场的存在修改的电子和光子散射的物理过程引入蒙特卡罗辐射输运代码MONACO来计算强磁场中子星表面的辐射。首先，我们使用易于实现的经典截面进行计算，并确认可以很好地再现脉冲星X射线光谱的观测特征。现在该方法已经得到验证，我们可以继续进行下一个更详细的计算。使用观察数据进行初步分析以验证结果。我们使用了SMC X-1朱雀卫星的X射线观测数据，这是一颗极亮的吸积脉冲星。这个物体的亮度超出了爱丁顿光度极限，有望成为解开最近被发现并引起关注的超发光X射线脉冲星之谜的关键。在初步分析过程中，我们发现了一条高度电离的铁离子的吸收线，并获得了有关吸积盘结构的新知识，所以除了我们最初的目的外，我们提前将其作为信纸发表。为了未来实现硬X射线偏振观测，我们推进了使用半导体像素探测器的成像偏振系统的基础开发。为了构建可安装在微卫星上的紧凑型成像系统，我们进行了像素尺寸小于10微米的CMOS传感器与微编码孔径掩模相结合的成像系统演示实验。我们评估了该 CMOS 传感器的偏振测量能力并开发了一个模拟系统。这使得解决更实用的成像偏振传感器的要求成为可能。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ジオメトリを考慮したブラックホール連星 Cyg X-1 の硬X線スペクトル解析

考虑几何的双黑洞 Cyg X-1 硬 X 射线谱分析

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lee Kyoung-Soo;Dey Arjun;Matheson Thomas;Shi Ke;Hung Chao-Ling;Xue Rui;Inami Hanae;Huang Yun;Lee Khee-Gan;Ashby Matthew L. N.;Jannuzi Buell;Reddy Naveen;Hong Sungryong;Mo Wenli;Malavasi Nicola;熊谷嘉人;會澤優輝
通讯作者：
會澤優輝

X線放射輸送コードMONACOの開発の現状とその降着天体への応用

X射线辐射传输代码MONACO的开发现状及其在吸积物体中的应用

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
山田丸;熊谷嘉人;小高裕和
通讯作者：
小高裕和

Discovery of Redshifted He-like Iron Absorption Line from Luminous Accreting Neutron Star SMC X-1

发光吸积中子星 SMC X-1 中红移的类氦铁吸收线的发现

DOI：
10.3847/2041-8213/aaef76
发表时间：
2018
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Kubota Megu;Odaka Hirokazu;Tamagawa Toru;Nakano Toshio
通讯作者：
Nakano Toshio

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

小高裕和其他文献

電流誘起磁化反転の新展開

电流感应磁化反转的新进展

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
安東正樹;石徹白晃治;穀山渉;湯浅孝行;榎戸輝揚;坪野公夫;森脇成典;川浪徹;新谷昌人;高森昭光;高橋忠幸;高島健;吉光徹雄;中澤知洋;国分紀秀;吉光徹雄;小高裕和;坂井真一郎;戸田知朗;橋本樹明;松岡彩子;麻生洋一;石川毅彦;佐藤修一;苔山圭以子;中辻知;齊藤英治
通讯作者：
齊藤英治