Unraveling the progenitors of Type Ia supernova remnants through combining high resolution X-ray spectroscopy and numerical simulation

通过结合高分辨率 X 射线光谱和数值模拟来解开 Ia 型超新星遗迹的前身

基本信息

批准号：
22KJ1047
负责人：
大城勇憲
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1047/
关键词：
X線天文学プラズマ物理学 Ia型超新星

项目摘要

反射型回折格子を用いたIa型超新星残骸のX線観測データの解析を行なったが、親星の制限に繋がる元素組成比の推定までには至らなかった。その原因として、１）鉄族元素の中間的な電離状態（16-24階電離）をもつイオンからのL殻輝線の原子データが不足していること、２）元素組成比推定に用いるプラズマモデルと現実のプラズマの乖離があることの2点が挙げられる。そこで当初の計画に加えて、核融合科学研究所（NIFS）にてプラズマ分光実験を実施し、そのデータの解析を行なった。NIFSの実験装置の1つであるLarge Helical Device(LHD)では、超新星残骸と同程度の温度をもつプラズマを安定して作ることができるため、このプラズマに超新星残骸に存在する鉄族元素（Fe, Mn, Ni）を注入することで、様々な電離状態をもつイオンからの輝線放射とプラズマの電離状態の時間発展を調べることができる。今回はLHDマンガンとニッケルをの注入実験を行い、さまざまな電離状態をもったイオンからのL殻輝線放射を分光し、各輝線の中心波長や放射率を測定した。その結果、L殻輝線の強度比が理論から予測される比よりも小さいことが明らかとなった。以上の結果は国際学会で発表し、査読付き論文として受理された。

我们使用反射性衍射光栅分析了IA型超新星残留物的X射线观察数据，但我们无法估计元素组成比，这会导致母星的限制。其两个原因包括：1）缺乏来自具有铁组元件中间电离态的离子化状态的L壳发射线的原子数据（第16和2的电离），用于估计元素组成比和实际等离子体的等离子体模型之间的差异。因此，除了原始计划外，还在核融合科学研究所（NIFS）进行了血浆光谱实验，并分析了数据。大型螺旋装置（LHD）是NIFS的实验设备之一，可以稳定地产生与超新星残留物相似的温度的血浆，因此，通过将铁组元素（Fe，Mn，Mn，Ni）植入到等离子体中的铁组元素（Fe，MN，MN，NI）中，可以调查与plasma的各种状态的分化状态的变化，从而调查各种状态的时间化。这次，我们进行了一项实验LHD锰和镍的植入实验，并分析了具有各种电离状态的离子的L壳发射，并测量了每个发射线的中心波长和发射率。结果，揭示了L壳发射线的强度比小于理论预测的比率。上述结果是在国际会议上提出的，并被接受为同行评审的论文。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Measurement of L-Shell Emission from Iron-Group Elements for High-Resolution X-Ray Spectroscopy in Future Astronomy

未来天文学高分辨率 X 射线光谱中铁族元素 L 壳层发射的测量

DOI：
10.1585/pfr.18.2401041
发表时间：
2023
期刊：
Plasma and Fusion Research
影响因子：
0.8
作者：
Taisuke Narazaki;Daisuke Sugiura;Takumi Maruhashi;Il-mi Okazaki;Kenji Shimizu;Taku Okazaki;Ohshiro et al.
通讯作者：
Ohshiro et al.

Thermal Processes in Supernova Remnants

超新星遗迹中的热过程

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taisuke Narazaki;Daisuke Sugiura;Takumi Maruhashi;Il-mi Okazaki;Kenji Shimizu;Taku Okazaki;Ohshiro et al.;Yuken Ohshiro;Hiroya Yamaguchi & Yuken Ohshiro
通讯作者：
Hiroya Yamaguchi & Yuken Ohshiro