過去最高の時間・エネルギー分解能X線観測によるX線連星系からの質量放出現象の研究

使用有史以来最高时间和能量分辨率的 X 射线观测研究 X 射线双星系统的质量抛射现象

• 批准号: 22KJ0607
• 负责人: 富永 愛侑
• 金额: $ 1.41万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0607/
• 关键词: X線連星; 中性子星; 円盤風; 降着円盤; ジェット

本研究は今年度、CirX-1 が近年、軌道周期に沿った周期的な光度変動を繰り返していることに注目し、軌道周期内の描像を明らかにすることを目標とした。これには、大きな有効面積を持つ NICER 装置による観測が最適である。短い観測時間で多くのスナップショットを取得できるからである。我々は軌道周期を 100 分 割し、合計50ksec の観測結果を得た。光度変動では、近星点直前(軌道フェーズ 0.8-1.0(=0))での急減光と、近星点通過後(フェーズ 0-0.2)の急増光という特徴が見られた。光度変動に順次て1周期を三つのパターンに分割し、降着円盤からの放射が見えている「安定期」、視線上に密度の大きな吸収体が存在して見かけの光度が暗くなり、さらに光電離プラズマからの輝線が見えている「dip期」、近星点通過後に激しく光度が変動しつつ、光電離プラズマにより吸収線が観測される「flare期」を定義した。全期間を通して、降着円盤の一部が吸収体によって隠されていると仮定することでスペクトルの全景を説明することができた。線スペクトルはこの降着円盤がプラズマを光電離するとして自己矛盾せず、先行研究でもよく観測されていたFe 高階電離線だけではなく、Mg, Si, Sなどの線スペクトルの解析も行った。

在本财年，我们重点关注了CirX-1近年来沿其轨道周期重复周期性光度波动的事实，旨在澄清其轨道周期内的情况。使用具有较大有效面积的 NICER 仪器进行观察是实现此目的的最佳选择。这是因为可以在短时间内获得许多快照。我们将轨道周期分为100份，得到总共50ksec的观测结果。亮度波动的特点是在近星点（轨道相位0.8-1.0（=0））之前突然变暗，并在经过近星点（相位0-0.2）后亮度迅速增加。一个周期根据光度涨落分为三种模式，“稳定期”是吸积盘发出的辐射可见时，由于视线中存在致密吸收体，表观光度变暗，我们定义了“下降期”，其中来自电离等离子体的发射线是可见的，以及“耀斑期”，其中由于光离子化等离子体而观察到吸收线。经过近点后迅速波动。整个光谱景观可以通过假设吸积盘的一部分在整个时期被吸收体遮挡来解释。线谱与吸积盘光电离等离子体的假设一致，我们不仅分析了以前研究中经常观察到的 Fe 的高阶电离谱线，还分析了 Mg、Si 和 S 的线谱。

项目成果

NICER による X 線連星 Circinus X-1 の軌道周期を完全にカバーした観測

NICER 的观测完全覆盖了 X 射线双星圆规座 X-1 的轨道周期

• 发表时间: 2021
• 作者: 富永 愛侑; 海老沢 研; 辻本 匡弘; 榎戸 輝楊; 早崎 公威
• 通讯作者: 早崎 公威

NICER による X 線連星 Circinus X-1 の軌道周期を完全にカバーした観測

NICER 的观测完全覆盖了 X 射线双星圆规座 X-1 的轨道周期

• 发表时间: 2022
• 作者: 富永 愛侑; 海老沢 研; 辻本 匡弘; 榎戸 輝楊; 早崎 公威
• 通讯作者: 早崎 公威