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

宇宙線 100 年宇宙Ｘ線 50 年 2012 年 11 月27 日　　

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• 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

進行方向

前方視野

天頂視野

全天Ｘ線監視ワークショップ　理研1997.3.3-5

3

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

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

MAXI GSC & SSC All-sky Map

MAXI の discovery space

6

Mihara ,MAXI sympo. 2008monitor sensitivity and frequency in 2-10 keV

AGNs become the target

Time scale

X-ray Flux

ＭＡＸＩの３年間の成果の中からトピックスを紹介する。

暗いもの１時間から数年の長時間変動

MAXI 2-10 keVThe first spike was out of scans.But flux increase was detected. Atel#3244

The second spike was detected.

No emission for previous 1.5 years.

BAT detectionas a GRB2011 Mar 28 12:57GCN#11823

Swift J1644+57 　発見- 2011 年 3 月 28

日 Swift, MAXI がほぼ同時に検出

Zauderer et al. 2011

電波 可視光

Swift (X 可視 ) MAXI2011 3/23 3/29

NASA/Swift JAXA/RIKEN/MAXI team

- 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

電波 22 GHz 可視 r バンド

7

- 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

Swift J1644+57 の正体

Rees 1988

恒星の潮汐破壊現象

MAXI の見た変動天体

9

1Crab

100mC

10mC

1mC

1h 1d 1w 1y 10y

新天体

潮汐破壊現象 SwJ1644 1 時間 -10 日 50mC

MAXI の新発見天体（赤字）

10

3 年弱積分イメージBGD 差し引き不完全

Swift J1644+57

MAXI J1409-619

MAXI J0556-322

MAXI J0158-744

同時発見も含む

１０天体うち６個はブラックホール連星

「草食系」 BH 　 XTE J1752-223　　　　　　　　　　３カ月かけてやっとソフト遷移　　

ソフト状態２段階の

ハード状態

XTEJ1752-223

ソフト X 線

ハード X 線

全 X 線

2009/10/23 2010/1/19ガスをちょっとずつマイペースで食べる「草食系」

ソフト遷移以降の減光の様子、再フレ

アなどは同じ

出現後明るくならない

Nakahira+ 2010

MAXI J1910-057 とMAXI の観測範囲

12

MAXI J1910-057

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 / ３ y = 2 個 / y

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。

A0620 の 1/100 の暗さ

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。

MAXI の見た変動天体

14

1Crab

100mC

10mC

1mC

1h 1d 1w 1y 10y

新天体

潮汐破壊現象 SwJ1644 X 線新星

数 h～数百日、 100mCrab

MAXI J0158-744 の発見

•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

•MAXI GSC 全天イメージ•90 分毎•銀河座標

軟 X 線トランジェント

MAXI による発見 と 追観測MAXI-GSC

MAXI-SSC MAXI-SSC

T = 200 秒後 T = 1300 秒後

発見時

Swift-XRT のイメージ

Swift-UVOT のイメージ

T = 0.54 日後

T = 0.54 日後

X 線 (0.3 – 5 keV)

U バンド (350 nm)

Swift による追観測

とても明るい。急激な減光。

17

10 days

X-r

ay F

lux

0.1 1

衝撃波(熱核爆発による ) が連星空間

を走る

再帰新星 RS Oph

Sokoloski + 06

ピーク光度 ： 100倍 明るく　　減光 ： 10-100倍 速い

1036 erg /s6x1038 erg /s

3 10 days

X-r

ay

Flu

x

MAXI

Swift

MAXI J0158-744

再帰新星に比べて

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

膨張する光球からの X 線放射

= SSS フェーズ

MAXI の見た変動天体

18

1Crab

100mC

10mC

1mC

1h 1d 1w 1y 10y

新天体

潮汐破壊現象 SwJ1644 X 線新星

Fast Nova MAXI J0158

1 時間、 1Crab

はくちょう座スーパーバブル

19

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？

SSC の全天画像

MAXI の見た変動天体

1Crab

100mC

10mC

1mC

1h 1d 1w 1y 10y

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

Usui

Nakahira

Morii

Uzawa+2011

Isobe+2011

Matsuoka, Asai

Serino+12

Nakajima

Hiroi+2011

Sugimoto, Ueda

20Kimura+2013

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」21

http://maxi.riken.jp