激変星、 X 線連星の 連星軌道運動を JASMINE で分解できるか 

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    01-Jan-2016

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スライド 1 激変星、X線連星の 連星軌道運動を JASMINEで分解できるか  植村誠(広島大学)、野上大作(京都大学) @JASMINEサイエンスWS…

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スライド 1 激変星、X線連星の 連星軌道運動を JASMINEで分解できるか  植村誠(広島大学)、野上大作(京都大学) @JASMINEサイエンスWS 101201 1 激変星(CV)・X線連星(XRB)とは コンパクト天体+普通の星(主系列~巨星) 降着円盤、ジェット 激変星(CV) ~1000天体 軌道周期:1時間~5日 X線連星(XRB) ~200天体 軌道周期:数十分~数百日 X線連星のサイズ (from J. Orosz) 2 狙い コンパクト天体連星の軌道を直接観測する そのことにより、軌道傾斜角、連星質量、時刻に対する天体の速度等を精密に決定する 降着円盤やジェット、中性子星内部構造などの基礎的な物理に迫る! 軌道運動の分解 天体 距離 連星間距離(cm) 質量比(M1/M2) 軌道 傾斜角 連星周期(日) 角度 (μas) 固有運動(Hipparcos; mas/yr) 固有運動(μas/周期) SS Cyg (CV) 170 pc 1.5e11 1.50 51 0.275 35 111 84 GK Per (CV) 470 pc 5.6e11 2.1 ~75 2.0 54 25 137 Cyg X-1 (XRB) 2.5 kpc 2.9e12 0.36 48 5.6 20 5.6 86 GRS 1915+105 (XRB) ~10 kpc 7.1e12 17 66 31 45 ? ? 典型的なCV,XRBでの例 ※この角度(μas)は連星重心と伴星間の角距離 4 10μasの位置決定精度なら分解できる? Astrometric binaryになれば研究史上の「事件」 既知天体では軌道傾斜角が不定性なしに決定 これまでは輝線幅や伴星の楕円変光のモデル計算から推定。 →降着円盤からの輝線の起源、ジェットと円盤は本当に垂直か?など検証 近赤外線域なら伴星が卓越 伴星がOB型のX線連星なら可視ー近赤外線域で伴星が卓越 伴星がGKM型のX線連星や激変星だと、8割以上は伴星からの光 (e.g. Dhillon & Marsh 1995, MNRAS, 275, 89) 可視光では降着円盤やホットスポット、白色矮星からの放射の寄与が比較的大きい。 JASMINE向き? 先行研究(シミュレーション)の例 Tomsick & Muterspaugh (2010) 中性子星X線連星 X Per の予想される位置変化 Proper motion Parallax (solar) orbital 中性子星X線連星の等級ー角度の分布図 7 Astrometryで中性子星X線連星の軌道を確定→中性子質量を高い精度で推定→中性子星の中身(状態方程式)を特定 将来の Space Interferometry Mission (SIM; 位置精度=数μas) を想定。 結論:数個の天体では10%以下の精度で中性子星質量が決まる。 他にもこの精度のastrometryで軌道運動の検出→コンパクト天体の質量推定が可能な天体として以下を挙げている。 Cyg X-1(有名なブラックホール) SS 433(有名なジェット天体だがコンパクト天体の正体は依然不明) 4U 1700-377(2.4Moの中性子星?との報告あり) LS I+61 303、LS 5039(ガンマ線連星だがコンパクト天体の正体不明) JASMINEによる連星運動観測の問題点 9

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