ハード状態にあるＬＭＸＢにおけるコンプトンコロナの幾何形状の探求

硬态 LMXB 中康普顿电晕几何结构的探索

• 批准号: 12F02321
• 负责人: 牧島 一夫
• 金额: $ 1.54万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02321/
• 关键词: 中性子星; 低質量連星系; 宇宙Ｘ線; 質量降着; 科学衛星; コロナ; 宇宙X線; 高温コロナ; コンプトン散乱

磁場の弱い中性子星(NS)にガスが降着する系、すなわちLow Mass X-ray Binary (LMXB) では、降着するガス流はまず光学的に厚い降着円盤を形成するが、中心に近づくと光学的に薄い「コロナ」に変化し、最後はNS表面に激突する。解放される重力エネルギーは、円盤からの多温度黒体放射(軟X線)、NS表面からの黒体放射、それらの光子がコロナでコンプトン散乱された硬X線、という３つの成分で放射される。このうちコロナの位置や形状は、長年の研究にもかかわらず、不明であった。Zhang博士の研究手法は、LMXBのうちほぼ真横から見ていると考えられる一群の天体（dipperと呼ばれる）ではそうでない天体よりコンプトン散乱が系統的に強いかを検証することである。もしそうであれば、コロナは球形ではなく、扁平であると結論できる。Zhang博士は昨年度、宇宙Ｘ線衛星「すざく」により観測された、ソフト状態にあるdipper 4U 1916-053のデータを解析した結果、dipperではないLMXBに比べ、確かにコンプトン散乱の効果がより強いことを確認した。それを受けて今年度は、ハード状態のdipperとして EXO 0748-676を選び、その「すざく」データを同様に解析した。その結果、ここでも通常のハード状態LMXBに比べて逆コンプトン散乱が強い (具体的にはコンプトンの光学的厚みがより大)ことが確認でき、ハード状態での良く発達した高温コロナが、やはり完全な球形ではなく、一定の扁平度をもつことを確認できた。以上により、降着率の高いとき実現するソフト状態でも、低いとき現れるハード状態でも、高温コロナの形状は球形ではなく、降着面に沿って扁平であることが確認できた。これにより研究の目的が達成されたといえる。

在一个系统中，气体在弱磁场的中子星（NS）上吸积，即低质量 X 射线双星（LMXB），吸积气流最初形成一个光学厚度的吸积盘，但随着它接近中心，光学它然后转变为一个薄的“日冕”，最后撞击到NS表面。释放的引力能以三个部分发射：来自圆盘的多温度黑体辐射（软X射线）、来自NS表面的黑体辐射以及光子在日冕中发生康普顿散射的硬X射线。 。尽管进行了多年的研究，日冕的位置和形状仍然未知。张博士的研究方法是验证一组被认为几乎可以直接从 LMXB 侧面观看的物体（称为北斗七星）的康普顿散射是否比其他物体的康普顿散射更强。如果是这样，我们可以得出结论，日冕不是球形的，而是扁平的。张博士分析了去年空间X射线卫星“朱雀”观测到的处于软状态的北斗4U 1916-053的数据，发现康普顿散射效应确实比LMXB更强，这使得不是北斗七星确认的。针对这一点，今年我们选择了EXO 0748-676作为北斗七星，并用同样的方法分析了它的“朱雀”数据。结果证实，逆康普顿散射比正常硬态LMXB更强（具体来说，康普顿光学厚度更大），并且硬态下发育良好的高温电晕仍然完整无损我们能够确认它不是球形的，而是具有一定程度的平坦度。由上可知，无论是吸积率高时出现的软态，还是吸积率较高时出现的硬态，高温电晕的形状都不是球形，而是沿着吸积面呈扁平状。率低。至此，可以说研究的目的达到了。

项目成果

Probing the Accretion Scheme of the Dipping X-ray Binary 4U 1915-05 with Suzaku

• DOI: 10.1093/pasj/psu117
• 发表时间: 2014-09
• 期刊: arXiv: High Energy Astrophysical Phenomena
• 作者: Zhongli Zhang;K. Makishima;Soki Sakurai;M. Sasano;Ko Ono

Understanding Dipping LMXBs in the Same Scheme as Normal LMXBs

了解与普通 LMXB 相同方案中的浸渍 LMXB

• 发表时间: 2014
• 作者: Zhang;Z.; Makishima;K.,Sakurai;S.;Ono;K. and Sasano;M.
• 通讯作者: M.

Probing the Geometry of the Comptonizing Coronae of LMXBs

探讨 LMXB 的复合日冕的几何形状

• 发表时间: 2014
• 作者: Zhang;Z.
• 通讯作者: Z.

SPECTRAL PROPERTIES OF X-RAY BINARIES IN CENTAURUS A

• DOI: 10.1088/0004-637x/766/2/88
• 发表时间: 2013-02
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: M. Burke;Somak Raychaudhury;R. Kraft;T. Maccarone;N. Brassington;M. Hardcastle;J. Kainulainen;K. Woodley;J. Goodger;G. Sivakoff;W. Forman;C. Jones;S. Murray;M. Birkinshaw;J. Croston;D. Evans;M. Gilfanov;A. Jordán;C. Sarazin;R. Voss;D. Worrall;Zhongli Zhang

Suzaku observations of eclipsing LMXB 2S 0921-630 in the hard state

朱雀对硬态 LMXB 2S 0921-630 的观测

• 发表时间: 2015
• 作者: Zhang;Z.;Makishima;K.;Sakurai;S.;Ono K.;and Sasano;M.
• 通讯作者: M.