系内加速天体分科会白色矮星からの非熱的

放射の可能性

寺田幸功（理研）

2003.11.7 @ 東大NeXT Science

2003,11.7@ 東大NeXT Science

回転コンパクト天体での粒子加速Hillas ダイアグラム

Emax = e v B L中性子星と白色矮星

磁場の強さ B : 3-4 桁小系の大きさ L : 3 桁 大速度 v ∝ P -1 : 4 桁 大

最大ポテンシャルが 1016V にもなる白色矮星がある

Manchester etal 2001Edwards etal 2001Makishima etal 1999

Terada PhD and references thereinWichramasinghe and Ferrario 2000

Hillas 1984

2003,11.7@ 東大NeXT Science

白色矮星での非熱的電子の存在白色矮星連星の電波観測

AM Her, AE Aqr, DQ Her, ST LMi, BG CMi → 1 ～ 20 mJy のシンクロトロン放射

連星 AM Her の例 : B ～ 30MG, P ～ 0.129day

フレア時 : (5.6±2.1)×10-11 photons/s/cm2 (>2 TeV)平常時 : < 6×10-12 photons/s/cm2 (>0.5TeV)降着エネルギー GMM/R ～ 1033 erg/s,　　降着による放射 (X-ray) ～ 1032 erg/s　　非熱的放射 　 1031 → 1032 erg/s

.(10%)(1→10%)

Schlegel etal 1995Bhat etal 1991Reynolds etal 1991ASCA ( 我々 )

Pavelin etal 1994

2003,11.7@ 東大NeXT Science

加速が見込まれる白色矮星連星 II強磁場白色矮星の連星

>107G AM Her 型 ( 前の OHP)106-7G Intermediate Polar 型

IP 型強磁場白色矮星連星

磁場は弱い (IP 型 ) が、自転が早い連星 (33 秒 )

AE Aqr

強い電波放射 (5GHz): 2mJy → 15mJy ( フレア時 )

TeVγ 線の観測例あり

(6.3±1.2)×10-11 photons/s/cm2( フレア時 )

→ プロペラ効果で降着物質が吹き飛ばされてる？

早いスピンダウンP=1.8×10-6 s/yr 　→ 　 I ΩΩ=1033 erg/s

物質が降着しきっていない証拠多数GMM/R ～ 1034 erg/s熱的放射～ 1031 erg/s (ASCA, 我々 )

.

. .

10%

スピンダウン光度の 10% (= 降着光度の 1%) がTeV に回れば、

～ 4×10-11 photons/s/cm2 (>2TeV) に相当

Pavelin etal 1994

Nooitgedacht MkI Cherenkov Tel (Meintjes etal 1992)

de Jager etal 1994

可視 : Dhillon etal 1996, Wynn etal 1997

2003,11.7@ 東大NeXT Science

単独の白色矮星は？高エネルギー観測 : まったく例なし！

可視光での磁場測定：単独白色矮星の 4-5% が強磁場 (>3×104G)

109G もの磁場をもつ天体もある

1014-16 V の誘導電位が作られる天体をリストアップ

磁場 (<109G) 中性子星の 3-4 桁 下周期 (100 ～ 1000 秒以上 ) 2-3 桁 遅い距離 (100 ～ 500pc) kpc天体の空間密度 ( 星の 1%) 3 桁 多い

Best 2 (EUVEJ0317-85, PG1031+234) の TeV 放射を、中性子星 (PSR1706,PSR1509) を元に見積もると…

EUVEJ0317-85: 2×102×10-13-13 photons/s/cm2

PG1031+234: 4×104×10-14-14 photons/s/cm2

Wichramasinghe and Ferrario 2000

Schimidt etal 1994, McCook etal 1999

2003,11.7@ 東大NeXT Science

まとめ•非熱的な放射を出すコンパクト天体の候補として、 白色矮星の可能性を探ってみた。

※ 白色矮星は熱的な放射の研究が主 .

•白色矮星の中には、 109G もの磁場を持ちつつ、 100 秒程度で自転する天体もある。 (1016V に相当 )

•白色矮星に付随する非熱的な電子からの 電波放射が検出された例が 5 例ある。

•強い磁場を持つ白色矮星の連星のいくつかに、 TeVγ 線の放射が見込まれる天体がある。

※ 2 天体、観測例あり。残り 3 天体は未。

•非熱的放射を出す天体として、単独の白色矮星に注目した研究はいまだ無い (or 見当たらない ) 。

有力候補をリストアップ : 銀極方向に存在