γ線バーストのプロンプト放射および残光観測によるバースト中心天体の解明

通过伽马射线暴的瞬时发射和余辉观测来阐明爆发中心物体

• 批准号: 05J03062
• 负责人: 中川 友進
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Aoyama Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J03062/
• 关键词: ガンマ線バースト; 軟ガンマ線リピータ; 異常なX線パルサー; 超強磁場中性子星; HETE-2衛星; すざく衛星; 「すざく」衛星; Swift衛星; 強磁場中性子星; HETE-2; すざく; Swift; 高密度天体; 中性子星

2007年度は、ガンマ線バースト(Gamma-Ray Burst; GRB)の第三の起源だと提案されている軟ガンマ線リピータ(Soft Gamma Repeater; SGR)の研究を中心に行った。SGRと異常なX線パルサー(Anomalous X-ray Pulsar; AXP)は、マグネター(B〜10^<15>G)の候補天体である。SGRは数十ミリ秒のバーストを繰り返し起こすことが知られているが、放射メカニズムは解明されていなかった。我々はHETE-2衛星が捉えた55個のバーストのデータを用いて系統的な研究を行った。その結果、1)軟X線と硬X線の放射には2.2±0.4ミリ秒の「時間の遅れ」が存在すること、2)エネルギースペクトルのモデルは二温度黒体放射(〜4keV、〜11keV)が尤もらしいこと、3)放射メカニズムは地震や太陽フレアと類似していることを明らかにした。成果はPASJ誌に掲載した。SGRとAXPは定常的にX線を放射しているが、放射メカニズムは解明されていない。SGRとAXPは磁気エネルギーの散逸によって、X線・ガンマ線のエネルギーを放出すると考えられている。もしこれが本当ならば、X線定常放射のエネルギースペクトルは、バーストで尤もらしかった二温度黒体放射でよく再現されるはずである。そこで我々は既知のSGRとAXPのX線定常放射についてエネルギースペクトル解析を行い、バーストと比較した。その結果、低温度と高温度の比はX線定常放射とバーストによらず0.4で一定であることを明らかにした。これは、X線定常放射とバーストが自己相似的な放射メカニズムを持つことを示唆する。本研究はPASJ誌で査読中である。「すざく」衛星を用いたGRB060904のX線残光の研究はPASJ誌、他研究機関との共同でのXRF040916の研究はPASJ誌、GRB070616の研究はMNRAS誌に成果を掲載した。

2007年，我们专注于研究软伽马中继器（SGR），该中继器（SGR）被认为是伽马射线爆发（GRB）的第三个起源。 SGR和异常X射线脉冲星（AXP）是磁铁的候选物体（B-10^<15> g）。已知SGR反复引起数十毫秒的爆发，但辐射机制尚未澄清。我们使用Hete-2卫星捕获的55次爆发的数据进行了系统研究。结果表明，1）对于软X射线排放，“时间延迟”为2.2±0.4毫秒，2）能量谱模型可能是双温度的黑体辐射（〜4 keV，〜11 keV），而3）辐射机制与地震和Solar Flares相似。结果发表在PASJ杂志上。 SGR和AXP不断发射X射线，但辐射机制尚未澄清。据认为，SGR和AXP通过磁能的耗散来发射X射线和伽马射线能量。如果这是正确的，则应使用X射线稳态辐射的能量光谱以爆发的双胞胎黑体辐射进行良好重现。因此，我们对SGR和AXP的已知X射线稳定辐射进行了能谱分析，并将其与爆发进行了比较。结果，据揭示了低温和高温的比率在0.4处恒定，无论X射线稳态辐射和爆发如何。这表明X射线稳态辐射和突发具有自相似的辐射机制。目前，这项研究正在《 PASJ》杂志上进行同行评审。该结果发表在《 PASJ》杂志上，用于使用Suzaku卫星研究GRB060904的X射线余辉，并与其他研究机构合作，在PASJ杂志上，用于XRF040916的研究，以及在GRB0706116的MNRAS研究中。

项目成果

GRB 060121 : Implications of a Short/Intermediate Duration Gamma-Ray Burst at High Redshift

GRB 060121：高红移短/中持续时间伽马射线暴的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: The Astrophysical Journal 648
• 作者: Yoshihisa Kitazawa;Satoshi Nagaoka;中村 匡良;R. L. C. Starling;D. Yonetoku;Y. E. Nakagawa;M. Arimoto;Y. E. Nakagawa;G.Stratta;M.S.Tashiro;Y.E.Nakagawa;A.de Ugarte Postigo
• 通讯作者: A.de Ugarte Postigo

X-ray flashes or soft gamma-ray bursts? The case of the likely distant XRF 040912

X 射线闪光还是软伽马射线爆发？

• 发表时间: 2007
• 期刊: Astronomy and Astrophysics 461・2
• 作者: M. S. Tashiro;K. Abe;L. Angelini;他34名;M. Arimoto;M. Tashiro;D. Yonetoku;K.Mitsuda;J.N.Reeves;G.Miniutti;M.S.Tashiro;G.Stratta
• 通讯作者: G.Stratta

HETE-2 Observations of the X-Ray Flash XRF 040916

• DOI: 10.1093/pasj/59.3.695
• 发表时间: 2007-03
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: M. Arimoto;N. Kawai;Motoko Suzuki;R. Sato;N. V. Pazmino;T. Shimokawabe;T. Ishimura;J. Kotoku;A. Yoshida;T. Tamagawa;Y. Shirasaki;M. Matsuoka;Y. Nakagawa;N. Ishikawa;A. Kobayashi;S. Sugita;I. Takahashi;M. Kuwahara;M. Yamauchi;K. Takagishi;I. Hatsukade;J. Atteia;A. Pelangeon;R. Vanderspek;C. Graziani;G. Prigozhin;J. Villasenor;J. Jernigan;G. Crew;K. Hurley;T. Sakamoto;G. Ricker;S. Woosley;N. Butler;A. Levine;J. Doty;T. Donaghy;D. Lamb;E. Fenimore;M. Galassi;M. Boer;J. Dezalay;J. Olive;J. Braga;R. Manchanda;G. Pizzichini

A Comprehensive Study for Short Bursts from SGRs Detected by HETE-2

HETE-2 探测到的 SGR 短爆发的综合研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Frontiers Science Series 50
• 作者: Yoshihisa Kitazawa;Satoshi Nagaoka;中村 匡良;R. L. C. Starling;D. Yonetoku;Y. E. Nakagawa;M. Arimoto;Y. E. Nakagawa
• 通讯作者: Y. E. Nakagawa

マグネター候補天体の定常X線スペクトルの系統的な研究

磁星候选天体稳态X射线能谱的系统研究

• 发表时间: 2007
• 作者: Yoshihisa Kitazawa;Satoshi Nagaoka;中村 匡良;R. L. C. Starling;D. Yonetoku;Y. E. Nakagawa;M. Arimoto;Y. E. Nakagawa;G.Stratta;M.S.Tashiro;Y.E.Nakagawa;A.de Ugarte Postigo;J.L.Atteia;J.S.Villasenor;中川友進;中川友進;Y. E. Nakagawa;Y. E. Nakagawa;Y. E. Nakagawa;中川友進
• 通讯作者: 中川友進