HETE衛星を用いたガンマ線バーストの即時観測によるX線スペクトルの詳細測定

使用 HETE 卫星立即观察伽马射线暴，详细测量 X 射线光谱

• 批准号: 13740136
• 负责人: 玉川 徹
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740136/
• 关键词: ガンマ線バースト; スペクトル; GRB; XRF; HETE-2; 位置速報; エネルギーレスポンス

私が中心メンバーとなって貢献しているガンマ線バースト探査衛星HETE-2は、年間約20個のペースでガンマ線バースト(GRB)の位置速報をおこなってきた。特に2002年10月4日(GRB021004)と12月11日(GRB021211)に起きたバーストで、それぞれ48秒と22秒というリアルタイムの位置速報を出すことに成功した(Gamma-ray Burst Coordinate Network, http://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn/参照)。これにより、今まで誰も調べることのできなかった、バースト発生直後の光学対応天体の振る舞いが、詳細に観測された。その結果、バースト直後における予想外の増光や、きわめて急速に減光する対応天体などが発見され、GRB発生環境の研究に大きなブレークスルーをもたらした。私は広視野X線モニターの運用と解析を通じて、これらの成果を出すのに直接の貢献をした。また、HETE-2がとらえたバーストのエネルギースペクトルを詳細に観測していくなかで、X線領域のみに放射を示す特異なバースト(X線フラッシュ;XRF)が予想以上に多く存在し、全バーストの30%以上を占めていることを示した。XRFがGRBの一種なのかどうかは大きな謎の一つであったが、HETE-2の観測により、エネルギーフラックスのピーク値(Ep)以外の特徴は、GRBに酷似していることがわかった。その結果から、XRFは中心天体からの物質放出速度が遅く、エネルギーの青方偏移をあまり受けていないGRBであると解釈するのが最も自然ではないかという結論が得られた。またGRBのEp分布は、1990年代のBATSE検出器の結果を元に200keV付近に集中していると考えられていて、これが理論モデル構築上の足かせとなっていたが、HETE-2の結果により、Ep分布が200keV付近に集中しているわけではなく、さらに低いエネルギーまで広がっていることがはっきりと示された。

我作为核心成员的伽马射线暴探测卫星HETE-2一直以每年约20次的速度报告伽马射线暴（GRB）的位置。特别是，2002年10月4日（GRB021004）和2002年12月11日（GRB021211）发生的爆发分别成功发布了48秒和22秒的实时位置报告（伽马射线爆发坐标网络，http（参见://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn/）。结果，光学兼容物体在爆发后的行为立即被详细观察到，这是迄今为止无人能够研究的事情。结果，我们在爆发后立即发现了意想不到的增亮以及相应的极其迅速变暗的物体，从而使伽玛暴发生环境的研究取得了重大突破。我通过宽视野 X 射线监视器的操作和分析直接为这些结果的实现做出了贡献。另外，当我们仔细观察HETE-2捕获的爆发的能谱时，我们发现其中有更多独特的爆发（X射线闪光）；结果表明它们占总数的30%以上。其中一个大谜团是XRF是否是GRB的一种，但HETE-2的观测表明，除了能量通量（Ep）峰值之外，它的特征与GRB非常相似。从结果中，他们得出的结论是，将 XRF 解释为伽马射线暴是最自然的，它从中心天体喷射物质的速度较慢，并且能量不会发生太大的蓝移。此外，根据20世纪90年代BATSE探测器的结果，伽玛暴的Ep分布被认为集中在200keV左右，这对建立理论模型来说是一个障碍，但HETE-2的结果清楚地表明： Ep 分布并不集中在 200 keV 附近，而是延伸到更低的能量。