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MAXI で見た全天の X 線天体の活動

宇宙線 100 年宇宙Ｘ線 50 年 2012 年 11 月 27 日　　. MAXI で見た全天の X 線天体の活動. 三原建弘 、杉崎睦、芹野素子、松岡勝 ( 理研 ) 、 上野史郎、冨田洋、中平聡志 (JAXA) 、 河合誠之、森井幹雄 ( 東工大 ) 、吉田篤正 ( 青学大 ) 、 常深博 ( 阪大 ) 、根来均、中島基樹 ( 日大 ) 、 上田佳 宏 ( 京大 ) 、山内誠 ( 宮崎大 ) 、 坪井陽子 ( 中央大 ) 、山岡和貴 (ISAS) ほか MAXI チーム. MAXI（ 全天Ｘ線監視装置） 宇宙ステーションから宇宙を見張るＸ線カメラ.

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MAXI で見た全天の X 線天体の活動

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Presentation Transcript

  1. 宇宙線100年宇宙Ｘ線50年 2012年11月27日　　 MAXI で見た全天のX線天体の活動 三原建弘、杉崎睦、芹野素子、松岡勝(理研)、 上野史郎、冨田洋、中平聡志(JAXA)、 河合誠之、森井幹雄(東工大)、吉田篤正(青学大)、 常深博(阪大)、根来均、中島基樹(日大)、 上田佳宏(京大) 、山内誠(宮崎大)、 坪井陽子(中央大)、山岡和貴(ISAS) ほか MAXI チーム

  2. MAXI（全天Ｘ線監視装置）宇宙ステーションから宇宙を見張るＸ線カメラMAXI（全天Ｘ線監視装置）宇宙ステーションから宇宙を見張るＸ線カメラ 天頂視野 進行方向 MAXI • 理研が提案、日本の装置 • 国際宇宙ステーションで　最初の天文ミッション • 2009年8月15日から観測開始。 • ３年間のデータが蓄積。　現在も観測中 前方視野

  3. 全天Ｘ線監視ワークショップ　理研1997.3.3-5

  4. 2009年7月16日、米ケネディ宇宙センターよりスペースシャトルエンデバー号で打上2009年7月16日、米ケネディ宇宙センターよりスペースシャトルエンデバー号で打上 2009年7月23日　ISS滞在中の若田宇宙飛行士のロボットアーム操作により　きぼう船外プラットフォームに取り付け 2009年8月15日ファーストライト 初めて得られた全天画像。定常観測開始

  5. MAXI GSC & SSC All-sky Map

  6. monitor sensitivity and frequency in 2-10 keV X-ray Flux AGNs become the target Time scale MAXI の discovery space Mihara ,MAXI sympo. 2008 • 暗いもの • １時間から数年の長時間変動 ＭＡＸＩの ３年間の成果の中からトピックスを紹介する。

  7. 2011年3月28日 Swift, MAXI がほぼ同時に検出 7 Swift J1644+57　発見 Swift (X 可視) MAXI BAT detection as a GRB 2011 Mar 28 12:57 GCN#11823 3/29 2011 3/23 電波 可視光 JAXA/RIKEN/MAXI team NASA/Swift The first spike was out of scans. But flux increase was detected. Atel#3244 電波 22 GHz 可視 r バンド MAXI 2-10 keV The second spike was detected. No emission for previous 1.5 years. • VLBIで銀河の中心にIDされた • 超巨大質量ブラックホールと関連するMBH ~ 106 - 2×107 M⦿ • 赤方偏移 z = 0.354 Zauderer et al. 2011

  8. 1049 Swift/XRT 0.5-10 keV 10-8 1048 10-9 1047 10-10 Luminosity (erg s-1) Flux (erg cm-2 s-1) 1046 10-11 1045 10-12 1044 Burrows et al. 2011 10-13 -20 0 0 10 20 30 40 50 発見以前（年） 発見後（日） Swift J1644+57 の正体 • LX ~1048 erg/s >> LEdd ~1044 M6 erg/s • 　⇒相対論的ジェットを伴う • 過去20年間で増光の報告はなく AGNではない Rees 1988 恒星の潮汐破壊現象

  9. MAXIの見た変動天体 • 新天体 • 潮汐破壊現象 SwJ1644 1時間-10日 50mC 1Crab 100mC 10mC 1mC 10y 1w 1d 1y 1h

  10. MAXIの新発見天体（赤字） 同時発見も含む • １０天体 • うち６個は Swift J1644+57 MAXI J1409-619 MAXI J0556-322 MAXI J0158-744 3年弱積分イメージ BGD差し引き不完全 ブラックホール連星

  11. 「草食系」BHXTE J1752-223３カ月かけてやっとソフト遷移　　 XTEJ1752-223 全X線 ソフト状態 ２段階のハード状態 ソフトX線 出現後 明るくならない ソフト遷移以降の 減光の様子、再フレアなどは同じ ハードX線 ガスをちょっとずつマイペースで食べる「草食系」 2009/10/23 2010/1/19 Nakahira+ 2010

  12. MAXI J1910-057とMAXIの観測範囲 A0620の1/100の暗さ MAXI J1910-057 2012年5月30日発見。 古典的なＸ線新星の　光度変化。 立ち上がりから観測。 予想通り、銀河系中心距離まで観測できているようだ。 でもレートは　６個 / ３y = 2個 / y

  13. ブラックホール候補天体 H 1743-322 繰り返し増光している (およそ220~250日間隔で“準”周期的) Nakahira et al., Astro. Herald, 105, 3, 166(2012) この２つ山の形はぴったり重なる。何を意味しているのだろう。

  14. MAXIの見た変動天体 • 新天体 • 潮汐破壊現象 SwJ1644 • X線新星 数h～数百日、100mCrab 1Crab 100mC 10mC 1mC 10y 1w 1d 1y 1h

  15. 軟X線トランジェント MAXI J0158-744の発見 • MAXI GSC 全天イメージ • 90分毎 • 銀河座標 • 2011年 11月11日　05:05:59 • 軟X線トランジェント (5 keV以下のみ) • 小マゼラン雲の近傍の(遠い)Be型の恒星

  16. MAXIによる発見と 追観測 Swift による追観測 MAXI-GSC Swift-XRT のイメージ T = 0.54 日後 X線 (0.3 – 5 keV) Swift-UVOT のイメージ 発見時 MAXI-SSC MAXI-SSC T = 0.54 日後 U バンド(350 nm) T = 200 秒後 T = 1300 秒後

  17. とても明るい。急激な減光。 6x1038 erg /s 1036 erg /s 再帰新星 RS Oph MAXI J0158-744 MAXI X-ray Flux Swift 衝撃波 (熱核爆発による) が連星空間を走る X-ray Flux Sokoloski + 06 3 10 days 膨張する光球からのX線放射 = SSSフェーズ 0.1 1 10 days 再帰新星に比べて ピーク光度 ：100倍明るく　　減光：10-100倍速い 白色矮星と Be星の連星: 大きな質量放出のもとで新星爆発

  18. MAXIの見た変動天体 • 新天体 • 潮汐破壊現象 SwJ1644 • X線新星 • Fast Nova MAXI J0158 1時間、1Crab 1Crab 100mC 10mC 1mC 10y 1w 1d 1y 1h

  19. はくちょう座スーパーバブル SSCの全天画像 直径1000光年(超新星の100倍)、 エネルギー1052erg(超新星1000個分) 数百万年前のハイパーノバ残骸か？

  20. MAXIの見た変動天体 Usui Nakahira • 新天体 • 潮汐破壊現象 SwJ1644 • X線新星 • Fast Nova MAXI J0158 • 星のフレア • Mrk 421のフレア • LMXB（磁場の弱い中性子星） • スーパーバースト4天体 • 状態変化やプロペラ効果　　　　　　　　　　　 • Be型Ｘ線連星のプリカーサー • AGNの変動 1か月, 5mC • 〃 MAXIカタログ 1y, 1mC • ハイパーノバ残骸 2My Morii 1Crab Uzawa+2011 Isobe+2011 100mC Serino+12 10mC Matsuoka, Asai Nakajima 1mC 10y 1w Sugimoto, Ueda 1d 1y 1h Hiroi+2011 Kimura+2013

  21. http://maxi.riken.jp まとめ • 全天Ｘ線監視装置MAXIは、2009年以来３年間、全天のＸ線天体を観測中。 • コンパクト天体（ブラックホールや中性子星）に恒星などからガスが降着して放つ重力エネルギーを観測している。 • ブラックホール連星を６個発見 • 新種の現象も発見 • 遠方にある銀河の中心にある巨大ブラックホールに恒星が落ち込む「潮汐破壊現象」 • 珍しい連星系での白色矮星の表面での核爆発現象 • 中性子星表面の炭素層での核爆発「スーパーバースト」

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