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どんな天体がX線を出すか?
MAXIのデータを1年半に
わたり集積した全天X線画像
銀河系の外、はるか遠方の天体。
個々の銀河の中心にある巨大
ブラックホール、高温ガスを擁
する銀河団など。
おもに我々の銀河系の中の天体。
ガスを吸い込むブラックホールや
中性子星、超新星残骸など。
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X線で見た宇宙
4U 0614+091(LMXB)
大質量恒星
光電離プラズマ
原始星
磁気リコネクション
白色矮星
パルサー
ペアープラズマ
曲率放射
中性子星連星
ブラックホール
連星
X線新星
活動銀河核
超巨大BH
連星BHの合体
X線天体とX線放射機構
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さそり座X-1
(磁場の弱い)中性子星と 低質量X線連星
低質量の恒星との連星系
(LMXB)
ケンタウルス座X-3 磁場の強い中性子星と X線連星パルサー
大質量の恒星との連星系
はくちょう座X-1 ブラックホール(BH)と恒星の連星系 BH連星
U Gem (磁場の弱い)白色矮星と
矮新星
低質量の恒星の連星系
SS Cyg (〃強い)
〃
Intermediate Polar
GK Per (〃強い)
〃
Polar
カニ星雲 若い(1000年)超新星残骸(SNR)と単独パルサー
ほ座SNR 中くらいの年齢のSNRと単独パルサー
恒星
大質量星
恒星
dMe star (フレア星)
X線天体とX線放射機構(つづき)
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RS CVn, アルゴル
恒星連星
M87
活動的な銀河の中心にある巨大BH 活動銀河核AGN
電波銀河
NGC 4051
セイファート銀河
3C 273
クエーサー
Mrk421
BL Lac
かみのけ座銀河団 銀河団の強い重力に閉じ
銀河団
込められた熱いガス
X線を出す天体
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大質量恒星、フレア星、
原始星
白色矮星連星
単独パルサー
中性子星連星(LMXB, X線連星パルサー)
ブラックホール連星
超新星残骸
活動銀河核
銀河団
MAXI
X線を出す恒星
大質量星
(OB型)
高速の星風を多
量に出し、星風内
の衝撃波で星風ガ
スを加熱してX線を
出す
太陽
通常は暗い
11年周期で活発
黒点(磁場)活動
に伴うフレア爆発
(近いので強い)
Lx =
4.8 ×1033
ergs/s
RS CVn 型連星
(りょうけん座RS星)
G型星とK型巨星の近接連星
連星をまたぐような
巨大な磁力線があり、
しばしば巨大フレアを
起こす(太陽の可視光
光度に匹敵)。
dMe star (フレア星)
dwarf (小さな) M型の
輝線を持つ星
ちかくにあっても可視光
では暗くて見えないが、
ひんぱんにフレアを起こ
す星
X線連星の分類
Reig (2011)
大質量X線連星(HMXB:
High-mass X-ray binaries)
中性子星と早期型伴星
(O型 or B型)で構成
伴星(5〜25M)
[LMXB:〜2M]
中性子星は伴星より流れ出す星風を
降着する
X線を出す天体のいろいろ
• コンパクト星 (compact object)
– ブラックホール、中性子星、白色矮星のように
– 太陽程度の重さがありながら、小さく縮んでしまった星
– どうやってX線を出すか?
• 連星系の伴星(ばんせい、companion star)から流れ出したガス
を強い重力で加速、加熱、高温化。
• 単独パルサー
– パルサーから吹き出すパルサー風(電子)
• 超新星残骸
– 爆発の衝撃波で、電子を高エネルギーに加速
• 銀河団
– 強い重力で銀河間ガスを引き寄せて加熱。
X線連星 の 各部名称
コンパクト星連星
低質量連星系(想像図)
降着円盤
HMXB
大質量X線連星(HMXB:
High-mass X-ray binaries)
• Cyg X-1
中性子星と早期型伴星
(O型 or B型)で構成
伴星(5〜25M)
[LMXB:〜2M]
ブラックホール
普通の星
中性子星は伴星より流れ出す星風を
降着する
X線連星パルサー
Super Giant X線連星
Be X線連星
BeパルサーA0535の光度曲線
SMC X-1,LMC X-4,Cen X-3
単独パルサー
カニパルサーのパルス波形
周期33ミリ秒
(誕生時には
17ms程度で
回っていた)
赤色:水素ガス
が発する。
超新星爆発で
吹き飛ばされ
た星の外層。
白色: 電子の
シンクロトロン
放射。
パルサーから
放出された高
速の電子が、
星間磁場中を
円運動して出
す光。