探究在伽马射线双星中的脉冲星风的物理现象

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    U1631103
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    Jumpei Takata
  • 依托单位：
    华中科技大学
  • 学科分类：
    A3301.利用天文台设备或数据开展天文观测和理论研究
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

In this project, we will carry out a theoretical and observational investigation for multi-wavelength emissions from the gamma-ray binary, which radiate away their most radiation output in the gamma-ray bands, and produce the high-energy emissions that modulate along the orbital phase. There are tyo type of the gamma-ray binaries, that is which compact object (young pulsar or black hole)/ high-mass star (O or B-type star) system and millisecond pulsar/low mass Star (white dwarf or G-type star). The compact object of the high-mass gamma-ray binary has not been known, except for PSR B1259-63/LS2883, for which the compact object is radio pulsar. In this project, therefore, we will establish the binary model that can explain multi-wavelength observations for various high-mass gamma-ray binaries.. One long-standing mystery of the pulsar is the physics of pulsar wind. It has been believed that an energy conversion from the electromagnetic energy to the particle energy in the pulsar wind forms a cold-relativistic pulsar wind before termination shock. However, where and how this energy conversion process takes place is still in debate. The energy and the particle distribution in the cold-relativistic pulsar.are also unknown. The gamma-ray binary will offer a new approach to the physics of the pulsar wind.. In the proposed project, we will explore the possibility that the inverse-Compton scattering process of the cold-relativistic pulsar wind off the stellar photons generate the observable GeV emissions from the gamma-ray binary. It is believed that X-rays and TeV gamma-rays from the gamma-ray binaries are originated from the synchrotron radiation and inverse-Compton scattering process, respectively, of the pulsar wind particles reaccelerated at the shock. But, what mechanism causes the GeV emissions of the gamma-ray binaries is still in debate.. The next generation telescopes will enable us to start new science of the gamma-ray binaries. The Chinese hard X-ray telescope, HXMT, will measure the precise spectrum of the gamma-ray binary in hard X-ray and soft gamma-ray bands,which enables to discriminate our Inverse-Compton scattering model of the GeV emissions from other models. The new generation TeV telescope, CTA, by the international collaboration will discover >100 new gamma-ray binaries and will reveal how the spectrum extends in very high-energy gamma-ray bands. With establishing the theoretical model for multi-wavelength emissions, we will cooperate closely with new observations to advance in understanding for nature of the gamma-ray binary and pulsar wind.
我们将从理论和观察上研究伽马射线双星的多波段辐射，其中伽马射线双星由一个脉冲星和一个大质量星（一般为O或者B型星）或一个小质量星（白矮星或者G型星）组成。脉冲星的星风物理一直是一个长期的谜。人们相信在驻激波之前会由电磁能转换成粒子的能量而形成冷的相对论性的脉冲星星风。但是，这个能量是在哪里怎样转化的一直争论不休。这个冷的相对论性星风的能量和粒子分布也不知道。而伽马射线双星提供一个新的研究途径。在本项目中，我们将探究冷的相对论性星风通过逆康普顿散射伴星光子而产生GeV辐射的过程。人们相信X射线和TeV辐射分别来自激波重新加速的粒子的同步和逆康普顿散射。但是GeV辐射来源还依然存在争论。.下一代望远镜将让我们可以研究伽马射线双星的一些新的科学问题。中国的硬X射线调制望远镜HXMT可以测伽马射线双星从硬X射线到软伽马射线波段。这将用来区分我们的逆康普顿散射模型和其他的模型。

结项摘要

我们将从理论和观察上研究伽马射线双星的多波段辐射，其中伽马射线双星由一个脉冲星 和一个大质量星(一般为O或者B型星)或一个小质量星(白矮星或者G型星)组成。脉冲星的 星风物理一直是一个长期的谜。人们相信在驻激波之前会由电磁能转换成粒子的能量而形成冷 的相对论性的脉冲星星风。但是，这个能量是在哪里怎样转化的一直争论不休。这个冷的相对 论性星风的能量和粒子分布也不知道。而伽马射线双星提供一个新的研究途径。在本项目中， 我们将探究冷的相对论性星风通过逆康普顿散射伴星光子而产生GeV辐射的过程。人们相信X射 线和TeV辐射分别来自激波重新加速的粒子的同步和逆康普顿散射。但是GeV辐射来源还依然存 在争论。.下一代望远镜将让我们可以研究伽马射线双星的一些新的科学问题。中国的硬X射线调制 望远镜HXMT可以测伽马射线双星从硬X射线到软伽马射线波段。这将用来区分我们的逆康普顿 散射模型和其他的模型。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Investigation of the High-energy Emission from the Magnetar-like Pulsar PSR J1119-6127 after the 2016 Outburst
2016 年爆发后类磁星脉冲星 PSR J1119-6127 高能发射的调查
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/aadf84
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Lin Lupin Chun-Che;Wang Hui-Hui;Li Kwan-Lok;Takata Jumpei;Hu Chin-Ping;Ng C. -Y.;Hui C. Y.;Kong A. K. H.;Tam Pak-Hin T.;Yeung Paul K. H.
  • 通讯作者：
    Yeung Paul K. H.
Possible modulated gamma-ray emission from the transitional millisecond pulsar binary PSR J1023+0038
过渡毫秒脉冲星双星 PSR J1023 0038 可能发射调制伽马射线
  • DOI：
    10.1088/1674-4527/18/10/127
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Research in Astronomy and Astrophysics
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Xing Yi;Wang Zhong-Xiang;Takata Jumpei
  • 通讯作者：
    Takata Jumpei
The X-Ray Modulation of PSR J2032+4127/MT91 213 during the Periastron Passage in 2017
2017年近星体通道期间PSR J2032 4127/MT91 213的X射线调制
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/aab848
  • 发表时间：
    2018-03
  • 期刊：
    The Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    K. L. Li;J. Takata;C. W. Ng;P. H. T. Tam;C. Y. Hui;K. S. Cheng
  • 通讯作者：
    K. S. Cheng
X-Ray Study of Variable Gamma-Ray Pulsar PSR J2021+4026
可变伽马射线脉冲星 PSR J2021 4026 的 X 射线研究
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/aab202
  • 发表时间：
    2018-03
  • 期刊：
    Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Wang H. H.;Takata J.;Hu C. -P.;Lin L. C. C.;Zhao J.
  • 通讯作者：
    Zhao J.
Modelling multiwavelength emissions from PSR B1259-63/LS 2883: Effects of the stellar disc on shock radiations
对 PSR B1259-63/LS 2883 的多波长发射进行建模：恒星盘对冲击辐射的影响
  • DOI：
    10.1051/0004-6361/201935166
  • 发表时间：
    2019-07-04
  • 期刊：
    ASTRONOMY & ASTROPHYSICS
  • 影响因子：
    6.5
  • 作者：
    Chen, A. M.;Takata, J.;Cheng, K. S.
  • 通讯作者：
    Cheng, K. S.

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其他文献

Superorbital Modulation at GeV Energies in the γ-Ray Binary LS I + 61°303
γ 射线双星 LS I 61°303 中 GeV 能量的超轨道调制
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/aa9b36
  • 发表时间：
    2017-04
  • 期刊：
    The Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yi Xing;Zhongxiang Wang;Jumpei Takata
  • 通讯作者：
    Jumpei Takata
なぜ研究生産性は低下したのか？－大学教員の現在－
为什么研究生产力下降？
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    大学論集
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ting Tao;Ryota Sato;Yusuke Matsuda;Jumpei Takata;Fijun Kim;Yukio Daikubara;Koji Fujita;Kotaro Hanamoto;Fumio Kinoshita;Ricki Colman;Mamiko Koshiba*;藤村正司
  • 通讯作者：
    藤村正司
Probing gamma-ray emissions of Fermi-LAT pulsars with a non-stationary outer gap model
用非平稳外间隙模型探测 Fermi-LAT 脉冲星的伽马射线发射
  • DOI：
    10.1093/mnras/stv2612
  • 发表时间：
    2015-11
  • 期刊：
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jumpei Takata;Ng C. W;Cheng K.S.
  • 通讯作者：
    Cheng K.S.
GRB 221009A observations with LST-1 at VHE gamma rays
LST-1 在 VHE 伽马射线下的 GRB 221009A 观测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2024
  • 期刊：
    Proceedings of High Energy Phenomena in Relativistic Outflows VIII — PoS(HEPROVIII)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    A. Aguasca;K. Abe;Shotaro Abe;A. Abhishek;Fabio Acero;I. Agudo;N. Álvarez Crespo;L. A. Antonelli;C. Aramo;A. Arbet;C. Arcaro;K. Asano;P. Aubert;A. Baktash;A. Bamba;A. Baquero Larriva;U. Barres de Almeida;J. A. Barrio;Luis Barrios Jiménez;I. Batković;J. Baxter;J. Becerra González;E. Bernardini;Juan Bernete Medrano;A. Berti;P. Bhattacharjee;C. Bigongiari;E. Bissaldi;Oscar Blanch;G. Bonnoli;P. Bordas;G. Brunelli;A. Bulgarelli;I. Burelli;L. Burmistrov;M. Buscemi;M. Cardillo;S. Caroff;A. Carosi;M. Carrasco;F. Cassol;Noelia Castrejon;D. Cauz;D. Cerasole;G. Ceribella;Yating Chai;K. Cheng;A. Chiavassa;M. Chikawa;Gayoung Chon;L. Chytka;G. M. Cicciari;A. Cifuentes;J. Contreras;J. Cortina;H. Costantini;P. Da Vela;M. Dalchenko;F. Dazzi;A. De Angelis;M. de Bony de Lavergne;B. De Lotto;R. de Menezes;L. del Peral;Carlos Delgado;Jordi Delgado Mengual;Domenico Della Volpe;M. Dellaiera;A. Di Piano;F. Di Pierro;R. Di Tria;L. Di Venere;Carlos Díaz;R. M. Dominik;D. Dominis Prester;A. Donini;Daniela Dorner;M. Doro;L. Eisenberger;Dominik Elsässer;G. Emery;J. Escudero;V. Fallah Ramazani;F. Ferrarotto;A. Fiasson;L. Foffano;L. Freixas Coromina;S. Fröse;Yasushi Fukazawa;R. Garcia Lopez;C. Gasbarra;D. Gasparrini;Felix Geyer;João Gabriel Giesbrecht Paiva;N. Giglietto;Francesco Giordano;P. Gliwny;N. Godinović;R. Grau;David Green;J. Green;S. Gunji;Patrick Günther;J. Hackfeld;D. Hadasch;Alexander Hahn;Tarek Hassan;Kohei Hayashi;L. Heckmann;Matthieu Heller;J. Herrera Llorente;K. Hirotani;Dirk Hoffmann;D. Horns;J. Houles;M. Hrabovsky;D. Hrupec;D. Hui;M. Iarlori;R. Imazawa;T. Inada;Y. Inome;K. Ioka;Maurizio Iori;A. Iuliano;I. Jiménez Martínez;Juan Jiménez Quiles;J. Juryšek;M. Kagaya;O. Kalashev;V. Karas;Hideaki Katagiri;J. Kataoka;D. Kerszberg;Yukiho Kobayashi;K. Kohri;Albert Kong;H. Kubo;J. Kushida;M. Láinez;G. Lamanna;A. Lamastra;Leo Lemoigne;M. Linhoff;Francesco Longo;R. López;A. López;S. Loporchio;A. Lorini;Julio Lozano Bahilo;P. Luque;Pratik Majumdar;M. Makariev;M. Mallamaci;D. Mandát;M. Manganaro;G. Manicó;K. Mannheim;Stefano Marchesi;M. Mariotti;P. Márquez;G. Marsella;J. Martí;O. Martínez;G. Martínez;Manel Martinez;A. Mas;G. Maurin;D. Mazin;Enrique Mestre Guillen;S. Mićanović;D. Miceli;T. Miener;J. M. Miranda;R. Mirzoyan;T. Mizuno;Miguel Molero Gonzalez;Edgar Molina;T. Montaruli;A. Moralejo;D. Morcuende;A. Morselli;V. Moya;H. Muraishi;S. Nagataki;T. Nakamori;A. Neronov;L. Nickel;M. Nievas Rosillo;Lisa Nikolić;K. Nishijima;K. Noda;D. Nosek;Vladimír Novotný;S. Nozaki;M. Ohishi;Y. Ohtani;T. Oka;A. Okumura;R. Orito;J. Otero;Pietro Ottanelli;Ellis Owen;M. Palatiello;D. Paneque;F. Pantaleo;Riccardo Paoletti;J. Paredes;M. Pech;M. Pecimotika;M. Peresano;Felix Pfeiffle;E. Pietropaolo;M. Pihet;G. Pirola;C. Plard;F. Podobnik;E. Pons;E. Prandini;C. Priyadarshi;M. Prouza;R. Rando;W. Rhode;M. Ribó;C. Righi;V. Rizi;G. Rodriguez Fernandez;M. R. Rodriguez Frias;T. Saito;S. Sakurai;David A. Sanchez;H. Sano;T. Šarić;Yuri Sato;F. Saturni;V. Savchenko;Francesco Schiavone;B. Schleicher;F. Schmuckermaier;J. Schubert;F. Schüssler;T. Schweizer;M. Seglar Arroyo;T. Siegert;R. Silvia;J. Sitarek;V. Sliusar;J. Strišković;M. Strzys;Y. Suda;H. Tajima;H. Takahashi;Mitsunari Takahashi;Jumpei Takata;R. Takeishi;P. Tam;S. Tanaka;D. Tateishi;T. Tavernier;P. Temnikov;Y. Terada;K. Terauchi;T. Terzić;Masahiro Teshima;M. Tluczykont;F. Tokanai;D. F. Torres;P. Trávníček;A. Tutone;M. Vacula;P. Vallania;J. van Scherpenberg;M. Vazquez Acosta;G. Verna;I. Viale;A. Vigliano;C. Vigorito;E. Visentin;V. Vitale;V. Voitsekhovskyi;G. Voutsinas;I. Vovk;T. Vuillaume;R. Walter;Lihong Wan;M. Will;Tokonatsu Yamamoto;Ryo Yamazaki;Paul Kin Hang Yeung;T. Yoshida;T. Yoshikoshi;Wei Zhang;N. Żywucka
  • 通讯作者：
    N. Żywucka
Polarization Study of Gamma-ray Binary Systems
伽马射线双星系统的偏振研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    The Astrophysical Journa
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xingxing Hu;Jumpei Takata
  • 通讯作者：
    Jumpei Takata

其他文献

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Jumpei Takata的其他基金

激变变星系统中快速旋转白矮星的X射线辐射性质的研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    60 万元
  • 项目类别：
    面上项目
HXMT研究脉冲星的硬X射线/软γ射线辐射
  • 批准号：
    U1838102
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    46.0 万元
  • 项目类别：
    联合基金项目
伽马射线脉冲星的多波段研究
  • 批准号：
    11573010
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    72.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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相似海外基金

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  • 批准号：
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  • 财政年份：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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