「すざく」衛星を用いたブラックホール硬X線放射源の診断

利用朱雀卫星诊断黑洞硬X射线辐射源

基本信息

批准号：
08J09910
负责人：
山田真也
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

ブラックホール連星の研究における残された大きな謎の一つは、「ハード状態」における、激しく変動する強い硬X線放射の解釈である。このような初期成果をさらに深化すべく、「すざく」衛星が2005-2009年に行ったCyg X-1の全25観測のデータを系統的に解析した。そのさい、観測ごとに平均した0.5-300keVのスペクトル同士を比較するとともに、強度判別分光法により1--2秒、ショット解析により1秒以下のスペクトル変動を抽出することで、様々なタイムスケールで変動する成分を同定し、牧島他(2008)で用いたモデル成分の検証、さらには激しい時間変動の起源に迫った。その結果、約10keV近くまでのびるソフトな超過成分の強度変動は2--10程度とひじょうに大きい。一方で、円盤からの放射は高々約2keVまでである。よって、軟X線超過は、牧島他(2008)が導入したソフトコンプトン成分であると考えられることがわかった。さらに、XISのタイミングモードでXISデータを取得することで、十分な統計と十分な時間分解能でショットプロファイルを構築でき、それに合わせてHXDのデータを重ね合わせることで、約300keVまでショット解析が可能になった。ショットプロファイルはエネルギー帯域に依存した非対称性があり、とくに100--200keV帯域でそれが顕著になることがわかった。これは、根来らの結果(1995)を、より高エネルギーまで延長する結果であった。ピークの前後0.05秒のスペクトルを抽出することにも成功し、ショットのピークにかけて、硬X線スペクトルが明らかに軟かくなりカットオフが下がっていることが判明し、電子温度とyパラメータが徐々に下がり、光学的厚みが徐々に増加する事がわかった。

黑洞双星研究中最大的未解之谜之一是对“硬态”下强烈且波动的硬 X 射线发射的解释。为了进一步深化这些初步结果，我们系统分析了朱雀卫星2005年至2009年对Cyg X-1进行的全部25次观测数据。当时，我们比较了每次观测的平均0.5-300keV光谱，并使用强度辨别光谱提取了1-2秒的光谱波动，并使用射击分析提取了1秒或更短的光谱波动，我们识别了波动成分，验证了模型成分。 Makishima 等人（2008）研究了强烈的时间波动的起源。结果，延伸至约10keV的软过剩成分的强度波动非常大，在2-10的量级上。另一方面，来自盘的辐射至多约为2keV。因此，发现软X射线过量被认为是Makishima等人（2008）引入的软康普顿分量。此外，通过在XIS定时模式下获取XIS数据，可以构建具有足够统计数据和足够时间分辨率的射击轮廓，并且通过相应地叠加HXD数据，可以进行高达约300keV的射击分析。研究发现，根据能带，特别是在100--200keV带内，射击轮廓具有不对称性。这一结果将 Negoro 等人 (1995) 的结果扩展到更高的能量。我们还成功地提取了峰值前后0.05秒的能谱，发现硬X射线能谱明显软化，截止值向炮弹峰值降低，电子温度和y参数也逐渐发生变化。光学厚度逐渐增加。