科研費(基盤B)(2018-2021)

中性子星種族の多様性と

それを作り出す中性子星磁気圏の

多様性・変動性の起源の解明

研究の背景と目的 中性子星は、強磁場コンパクト天体として、また超新星爆発機構の理解の上で重要な天体であるだけでなく、 高密度な内部の状態方程式の解明や、電波パルサーを用いた低周波重力波の検出手段、 中性子星連星合体の物理など、宇宙物理の広範な分野において重要な位置を占める。 しかし、最近、中性子星にたくさんの種類が見つかり、放射の急激な時間変動にも様々なタイプがあることが分かり、 これらの多様性の起源の解明が大きな課題になっている。 これは隣接分野すべてに関わる避けて通れない問題である。 ブレークスルーは、従来のダイポール磁場を元にした議論を超えて、多重極磁場(特に非常に強いトロイダル磁場) の振る舞いを理解することであると考えられるようになった。 本研究では: (1) 2017年より稼働を始めたX線望遠鏡NICERによって精密X線分光を多数の孤立中性子星に対して行い、 代表的な電波パルサーについてはX線と電波の同時観測をおこなうことで、多重極磁場 (特に非常に強いトロイダル磁場〜1015G)に起因する現象を従来にない精度で捉える、 (2) 強い多重極磁場をもった磁気圏を理解するために必要な新しい理論モデルを構築する。 さらに、 (3) 統計モデルを介することで、中性子星の多重極磁場の発生と進化の実態を解明する。


(1) NICER を中心とした中性子星のX線による探査
(PM:榎戸)

  • キックオフミーティング 2018.5.10 今後の方針決定
  • 観測打ち合わせ 2018.6.14:16:00-17:30 現在の進捗状況の報告・相談 (記録)
  • 打ち合わせ 2018.7.12:17:00-17:40 現在の進捗状況の報告と相談
  • 打ち合わせ次回 2018.8.20:15:00-
(2) パルサーのX線と電波による同時観測
(PM:寺澤)

(3)中性子星における粒子加速と放射に関する理論研究
(PM:柴田)

  • キックオフミーティング 2018.5.7 今後の方針決定 (記録)
  • 研究ミーティング---その1--- 2018.5.31 (記録)
  • 研究ミーティング---その2--- 2018.6.27:16:10-17:50 (記録)
(4)中性子星の磁場および磁気圏活動の進化に関する総合的解析(統計解析)
(PM:柴田)


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