X線精密分光で解明する衝撃波における粒子加速の初期過程

通过精确 X 射线光谱阐明冲击波中粒子加速的初始过程

基本信息

批准号：
15K17657
负责人：
澤田真理
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Aoyama Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K17657/
关键词：
ひとみ ASTRO-H 超新星残骸精密分光銀河団宇宙線

项目摘要

第二年度は「ひとみ (ASTRO-H)」衛星による超新星残骸の観測データをもちい，精密分光器SXSで得た輝線スペクトルから熱的粒子と超熱的粒子の存在量を，硬X線撮像器HXIで得た硬X線連続スペクトルから非熱的粒子の存在量をそれぞれ決定し，初期加速とフェルミ加速の効率に制限を与える研究計画であった。実際の研究実績は以下のとおりである。「ひとみ」衛星は本課題第一年度末に通信不通となり，第二年度初頭に運用断念に至った。若干の観測データは得られたものの，初期運用期間であったため，衛星そのものの運用や各観測装置の初期較正が主であったこと，この期間に本研究のターゲットである熱的プラズマをもつ超新星残骸の十分な観測が行われなかったことなどの理由で，本来の計画にもとづく研究遂行は不可能となった。一方で，得られた観測データには，天体種こそ異なるが，ペルセウス座銀河団のSXS精密スペクトルが含まれた。そこでこれをもちいて本研究課題を部分的に遂行することとした。なおこれは研究計画であらかじめ準備していた代替案である。ペルセウス座銀河団の観測はSXS立ち上げ直後に行われたため，データプロセス，較正，解析のいずれにおいても，定常観測期間で得られるデータとは異なる処理などが必要となった。さらに，精密スペクトルから物理量を引き出すための放射モデルも，SXSによる実観測データとの比較から，多数の改善点が浮き彫りとなった。これらをすべてに対応することが研究遂行上まず必要であったため，本年度は複数の「ひとみ」コラボレーション内の国際ワークショップに参加し，解決にあたるとともに，複数の初期成果をコラボレーション名義で出版した。そのうえで，年度末にペルセウス座銀河団のSXS精密スペクトルから実際に超熱的電子の存在量を推定する解析を行うまでに至った。現在は追加解析を行うとともに結果の出版に向けた作業を進めている。

第二年，我们利用Hitomi（ASTRO-H）卫星对超新星遗迹的观测数据，通过使用硬X射线成像仪的精密光谱仪SXS获得的发射线光谱来估计热粒子和超热粒子的丰度。研究计划是从 HXI 获得的硬 X 射线连续谱中确定每个非热粒子的丰度，并限制初始加速和费米加速的效率。实际研究结果如下。该项目第一年年底与“瞳”卫星的通讯中断，第二年年初停止运行。虽然获得了一些观测数据，但由于是初期运行时期，主要关注的是卫星本身的运行以及各观测装置的初始校准，由于残骸观测不足等原因，无法进行。按照原计划开展研究。另一方面，获得的观测数据包括英仙座星系团的SXS精密光谱，尽管物体类型不同。因此，我决定利用它来部分完成这项研究任务。这是研究计划中提前准备好的替代方案。由于对英仙座星系团的观测是在 SXS 发射后立即进行的，因此数据处理、校准和分析需要与常规观测期间获得的数据不同的处理。此外，与 SXS 实际观测数据的比较揭示了用于从精确光谱中提取物理量的辐射模型的许多改进。开展研究首先需要解决所有这些问题，因此今年我们参加了 Hitomi 合作的多个国际研讨会，以研究解决方案，并以合作名义发表了一些初步结果。在本财年结束时，我们能够进行分析，根据英仙座星系团的 SXS 精密光谱实际估计超热电子的丰度。我们目前正在进行额外的分析并努力发布结果。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

New identification of the mixed-morphology supernova remnant G298.6-0.0 with possible gamma-ray association

对混合形态超新星遗迹 G298.6-0.0 的新鉴定，可能与伽马射线有关

DOI：
10.1093/pasj/psv096
发表时间：
2016
期刊：
Publications of the Astronomical Society of Japan
影响因子：
2.3
作者：
Bamba;Aya; Sawada;Makoto; Nakano;Yuto; Terada;Yukikatsu; Hewitt;John; Petre;Robert; Angelini;Lorella
通讯作者：
Lorella

A SYSTEMATIC STUDY OF THE THERMAL AND NONTHERMAL EMISSION IN THE SUPERNOVA REMNANT RCW 86 WITH SUZAKU

DOI：
10.3847/1538-4357/835/1/34
发表时间：
2016-12
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Y. Tsubone;M. Sawada;A. Bamba;S. Katsuda;J. Vink
通讯作者：
Y. Tsubone;M. Sawada;A. Bamba;S. Katsuda;J. Vink

Temporal Gain Correction for X-ray Calorimeter Spectrometers

X 射线热量计光谱仪的时间增益校正

DOI：
10.1007/s10909-016-1503-2
发表时间：
2016
期刊：
Journal of Low Temperature Physics
影响因子：
2
作者：
Porter;F. S.; Chiao;M. P.; Eckart;M. E.; Fujimoto;R.; Ishisaki;Y.; Kelley;R. L.; Kilbourne;C. A.; Leutenegger;M. A.; McCammon;D.; Mitsuda;K.; Sawada;M.; Szymkowiak;A. E.; Takei;Y.; Tashiro;M.; Tsujimoto;M.; Watanabe;T.; Yamada;S.
通讯作者：
S.

宇宙X線観測用マイクロカロリメーターのセンサ熱浴温度計測に対する軌道上宇宙線擾乱と，信号処理によるその影響の低減

在轨宇宙射线干扰对宇宙X射线观测微热量计传感器热浴温度测量的影响及通过信号处理减少其影响

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
澤田真理，山田真也，石崎欣尚，竹井洋，辻本匡弘，寺田幸功，C. A. Kilbourne，F. S. Porter，M. E. Eckart，M. A. Leutenegger;L. Angellini，ほか「ひとみ」SXS チーム，「ひとみ」Software/Calibration チーム
通讯作者：
L. Angellini，ほか「ひとみ」SXS チーム，「ひとみ」Software/Calibration チーム

「ひとみ」SXS 精密分光による銀河団プラズマの新Ｘ線スペクトル構造探査

“瞳”SXS利用精密光谱探索星系团等离子体的新X射线光谱结构

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
澤田真理;J. Kaastra;L. Gu;赤松弘規;J. de Plaa;C. de Vries;R. Smith;A. Foster;小高裕和;M. Leutenegger;M. Markevitch C. Kilbourne;山口弘悦;G. Brown;F. Paerels;太田直美;田村隆幸;中島真也;上田周太朗;松下恭子;佐藤浩介;R. Mushotzky;大橋隆哉;ほか「ひとみ」コラボレーション
通讯作者：
ほか「ひとみ」コラボレーション