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中性子星/ブラックホール連星の光度曲線の類似性

中性子星/ブラックホール連星の光度曲線の類似性. 中平 聡志 他MAXIチーム TKSC/JAXA ISS科学プロジェクト室. 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13. X線望遠鏡(1観測=1ks~1日). 1 周回 (92分)以上. 状態遷移. 新星全体. 回帰. 短時間変動. 1スキャン. NS/BH 新星. X線新星は明るいし、1~数時間毎にデータを取得できるMAXIでは新しい事ができる. 研究の動機. 時間領域に対する観測ウィンドウ. 検出感度/有効面積は低いが 1日あたりの観測領域=100万倍. MAXI.

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中性子星/ブラックホール連星の光度曲線の類似性

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  1. 中性子星/ブラックホール連星の光度曲線の類似性中性子星/ブラックホール連星の光度曲線の類似性 中平 聡志他MAXIチーム TKSC/JAXA ISS科学プロジェクト室 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  2. X線望遠鏡(1観測=1ks~1日) 1 周回 (92分)以上 状態遷移 新星全体 回帰 短時間変動 1スキャン NS/BH 新星 X線新星は明るいし、1~数時間毎にデータを取得できるMAXIでは新しい事ができる 研究の動機 時間領域に対する観測ウィンドウ 検出感度/有効面積は低いが 1日あたりの観測領域=100万倍 MAXI 天体現象の変動時間スケール AGN GRB, XRF X線連星パルサー パルス周期 連星軌道周期 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  3. 本研究でおこなった事 MAXI/GSC 3年間(~2012.09)のBHの 光度曲線 18天体22アウトバースト 何をやったか? ライトカーブをとにかく見た 様々な帯域で形を比較 MAXI/GSC 2-20 keV (3.5年+) SSC 0.7-7 keV Swift/BAT 15-50 keV (8年+) 　　　　　　　　　　　を使った 光度曲線に類似/再現性がありそうだという事がわかった

  4. 光度曲線の類似/再現性 210 277 間隔(day) 230 859 290 238 245 260 GSC2-8 keV H1743-322 (BH) • 最近は準周期的 に増光(2~300日) • BATで9回, そのうちMAXI以降5回 BAT 15-50 keV 興味深い結果が得られた帯域の感度がよく、観測期間が長いSwift/BATを示す (GSCでも同じ結果が得られる) 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  5. 光度曲線の類似/再現性 H1743-322 (BH) GSC2-8 keV • 最近は準周期的 に増光(230~280日) • BATで9回, そのうちMAXI以降5回 欠損の少ないデータだけで同じ動画 BAT 15-50 keV 高エネルギー帯域で再現性が見られる (低エネルギーを含めた解釈は後で) ● • 立ち上がりの傾き ● • ピークX線強度 ● • (減光時の振る舞い) ● • (終了までの時間) 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  6. どの程度類似しているかの判定方法 　　　　　　　　　　　　　→今回はスキップ 例えば: 動的タイムワーピング法 DTW距離 欠損を埋めた光度曲線 似てる!

  7. 光度曲線の類似/再現性 355 420 Swift J1753.5-0127 (BH) SSC 0.7-2 keV • 2005年に出現、以降明るい • ハード状態を維持していると考えれている BAT 15-50 keV 先ほどとは逆に 逆にハード成分の急減光が再現 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  8. XTE J1752-223 (BH) MAXI稼働直後に発見 1/3倍にスケール(これだけ,他はスケール無し) 光度曲線の類似/再現性 1157d GX339-4 (BH) 以前から知られていて、よく研究されている MAXIでは1回観測 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  9. 光度曲線の類似/再現性 (微妙な例) 850 GSC 2-8 keV 4U 1630-472 700-800日毎に増光 BAT 15-50 keV 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  10. 光度曲線の類似/再現性 (さらに微妙な例) 140 150 GSC 2-6 keV Cyg X-1 最近はソフト的な状態が多い BAT 15-50 keV

  11. まとめ(中間) 準周期的なアウトバーストの再帰(以前から知られている) 硬X線の強度や、変動の時間スケールが再現 類似性・再現性が表れるという事は BH自体やBH連星系が持っている、何かの物理パラメータに起因してると考えられる e.g. BH質量、系の大きさなど おこってる物理の解釈は難しいが、 以降ではアウトバーストの一連の変動でどの状態かを調べた

  12. MAXI BAT BAT/MAXI X線強度(BAT*10+MAXI) X線強度(BAT*10+MAXI) X線強度(BAT*10+MAXI) X線ハードネス(BAT×10/MAXI) X線ハードネス(BAT×10/MAXI) GX339-4 2回と、 1/3スケールしたXTE J1752-223 GSC+SSC スペクトル ハード状態立ち上がりからソフト遷移直前 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  13. 2012/9 2010/8 X線強度(BAT*10+MAXI) X線強度(BAT*10+MAXI) X線ハードネス(BAT×10/MAXI) X線ハードネス(BAT×10/MAXI) H1743-322 • 立ち上がりからソフト遷移開始する段階、 • 半分程度はアウトバースト全体 • ソフト遷移を示さない場合でも可 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  14. X線強度(BAT*10+MAXI) Swift J1753.5-0127 • (定常的な)ハード状態から、ソフトに向かって戻る間 X線ハードネス(BAT×10/MAXI) 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  15. BAT 連星軌道周期の分布 MAXI J1753.5 (3.2h) GX339-4 (1.75d) MAXIJ1659 (2.4h) GRS 1915 (33.5d) Γ=1.7 電子温度50 keV 2 15 50 0.3 keVのディスク 議論とまとめ • 準周期的な再帰活動 • 外縁の方のリミットサイクルで解釈可? • 変動の時間(数十日)スケールで、特徴的な硬X線の強度が再現 • - ハード状態、またはハードからソフト遷移の状態で見られる • - 典型的なスペクトルを考えると、見ているのはハード状態における熱的コンプトン成分と解釈されている放射 • - 何が時間スケールを決めるかはわからないが、連星軌道周期よりは長い 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

  16. 理研シンポジウム「コンパクト星連星の多様性と進化 2013/03/13

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