Determination of M - R relation for X-ray Isolated Neutron Stars with keV - X-ray excess

keV-X射线过量的X射线孤立中子星M-R关系的测定

基本信息

批准号：
18J20523
负责人：
米山友景
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20523/
关键词：
X線天文学中性子星半導体検出器 XRISM

项目摘要

昨年度は、本研究の主たる対象である単独中性子星、RX J1856.5-3754(J1856)について、ISS搭載のX線望遠鏡 “Neutron star Interior Composition ExploreR” (NICER) による合計 200キロ秒の観測を行った。この観測データについて、較正の不定性も含めた詳細なスペクトル/タイミング解析を行った。結果、これまで知られていなかったスペクトル中の吸収線を発見した。この吸収線の起源は陽子によるサイクロトロン共鳴散乱と考えられ、吸収線の波長から磁場を求められる。また、中性子星の磁場は自転パラメータからも求められる。報告者は、吸収線と自転の二つの方法で求めた磁場の差から磁場の幾何学を制限する方法を発案し、J1856とこれまでに解析した他の単独中性子星に対して適用した。結果、従来は難しいとされていた中性子星の自転軸と磁軸のずれを初めて系統的に制限した。また、J1856の自転周期は従来7.055秒であるとされていたが、実際は14.11秒である可能性を示唆した。さらに、J1856を含む単独中性子星7天体について、星表面に温度勾配が存在することを発見した。その起源は、他の中性子星種族と比較することで、強磁場による表層の熱伝導率の非等方性に由来することを示した。以上の内容は報告者の博士論文として出版した。しかし、令和3年5月3日現在、DOI等の付与はまだ行われていない。更に、日本の次期天文衛星であるX線分光撮像衛星(XRISM)搭載の軟X線撮像システム”Xtend”の検出器開発に携わり、CCD素子のフライトモデル品選定及び地上較正実験を主導した。その内容は論文2編として出版した。

去年，我们观察到了一颗单一的中子恒星RX J1856.5-3754（J1856），这是这项研究的主要主题，使用配备ISS X射线望远镜的总计200公里，“ Neutron Star STAR STAR STAR INTERIOR ORIONION COMPOTIONS Explorer”（Neutron Star STAR Explorer”（NETER）。该观察数据经过详细的光谱/时序分析，包括校准不确定。结果，我们在光谱中发现了以前未知的吸收系。该吸收线的起源被认为是由于质子而引起的回旋共振散射，并且磁场由吸收线的波长确定。中子恒星的磁场也可以从旋转参数确定。记者提出了一种将磁场的几何形状限制在使用两种方法获得的磁场之间的差异的方法：吸收线和旋转，并将其应用于J1856和到目前为止分析的其他单个中子星。结果，首次，中子星的旋转轴和磁轴之间的偏差，以前被认为很难。此外，尽管以前认为J1856的旋转周期为7.055秒，但它表明实际旋转周期可能为14.11秒。此外，我们发现单个中子恒星的表面上有一个温度梯度，包括J1856。与其他中子恒星物种相比，它的起源被证明是从强烈的磁场引起的表面热导率的各向异性得出的。以上内容是由记者发表的博士学位论文。但是，截至2021年5月3日，尚未获得DOI或其他赠款。此外，他还参与了配备X射线光谱成像卫星（Xrism）（日本的下一个天文卫星）的软X射线成像系统“ Xtend”检测器的开发，并带领了CCD元件和地面校准实验的飞行模型项目。该内容作为两篇论文发表。