硬X線による殻型超新星残骸での宇宙線加速可能性の探査

使用硬 X 射线探索壳形超新星遗迹中宇宙射线加速的可能性

• 批准号: 01J03727
• 负责人: 馬場 彩
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J03727/
• 关键词: X線天文学; 超新星残骸; 超高エネルギー宇宙線; 宇宙線加速; 銀河面; 衝撃波; 銀河中心; シンクロトロン放射; diffusive shock acceleration; N型CCD

我々は超新星残骸衝撃波面における宇宙線加速の定量的評価を、硬X線観測を用いて世界で初めて遂行した。主な成果は以下のようなものである。1.我々の銀河内にある未知の宇宙線加速超新星残骸候補を複数発見した。見つかった個数と探査の領域の広さから、このような未発見の宇宙線加速超新星残骸は20個以上に登ることを世界で初めて示した。2.宇宙線加速超新星残骸候補の未同定天体いくつかをChandra-Newtonで追観測し、これらが確かに超新星残骸であることを確定した。3.宇宙線加速超新星残骸のプロトタイプであるSN1006を空間分解能に優れたX線天文衛星Chandraで観測し、高エネルギー電子からのシンクロトロン放射が半径の1%以下という極めて薄いfilament状構造に集中していることを発見した。このような薄い幅の粒子分布を説明するためには、磁場が衝撃波法線に垂直で、強い乱流状態になっている必要があることを、世界で初めて示した。衝撃波面での宇宙線加速は、局所的に効率よく行なわれていることを発見した。4.大マゼラン星雲にあるsuper-bubble 30DorCをChandraで観測し、衝撃波部分から非熱的放射を発見した。これは、系外のdiscrete sourceとしては初の宇宙線加速源の発見である。5.歴史的超新星残骸5天体をChandraで観測し、そのすべての衝撃波面に薄くfilament状に分布するシンクロトロン放射を発見した。超新星残骸の加齢に伴うfilamentの進化を調べ、衝撃波のエネルギーと磁場エネルギー、加速粒子のエネルギーがお互い強く相互作用しながら進化することを発見した。6.X線天文衛星ASTRO-E II搭載予定のX線CCD XISの地上較正試験を行ない、検出器系が全て正常に動作していることを確認した。

我们在世界上首次使用硬新型X射线观测值定量评估超新星残留冲击战线中的宇宙射线加速度。主要结果如下：1。我们在银河系中发现了几个未知的宇宙射线加速超新星残留物。由于发现的数量和勘探区域的大小，世界上首次显示未发现的宇宙射线加速超新星遗骸的数量超过20。 2。我们进一步观察到了使用Chandra-Newton的一些未鉴定的宇宙射线加速超新星残留物，并证实这些确实是超新星残留物。 3。观察到的SN1006是使用X射线天文学卫星钱德拉（Chandra）的宇宙射线加速超新星残留物的原型，该卫星Chandra具有出色的空间分辨率，并发现从高能电子中的同步辐射辐射在高纤维类似的结构中，具有极低的丝状结构，较小的是超过1％。这是世界上第一次为了解释这种较薄的颗粒分布，磁场必须垂直于休克正常状态和强烈的湍流状态。我们发现，冲击波前的宇宙射线加速度在局部有效。 4。在大麦芽素星云中观察到了大型麦哲伦星云中的超泡30 dorc，并在冲击波区域发现了非热辐射。这是针对超系统离散源的宇宙射线加速源的第一个发现。 5。与钱德拉（Chandra）一起观察到了五个历史超新星残留物，并发现了同步加速器辐射，在其所有冲击波前沿散布了细丝。我们调查了丝状丝状残留物的变化，并发现冲击波能，磁场能和加速颗粒通过它们之间的强相互作用而发展。 6。对X射线CCD XIS进行了接地校准测试，该XIS计划安装在X射线天文卫星Astro-E II上，以确认整个检测器系统都正常运行。

项目成果

Bamba, A., Ueno, M., Koyama, K., Yamauchi, S.: "Diffuse Hard X-ray Sources Discovered with the ASCA Galactic Plane Survey"Astrophysical Journal. 589(掲載予定). (2003)

Bamba, A.、Ueno, M.、Koyama, K.、Yamauchi, S.：“ASCA 银河平面巡天发现的漫反射硬 X 射线源”《天体物理学杂志》589（即将出版）。

Bamba, A., Yamazaki, R., Ueno, M., Koyama, K.: "Small-Scale Structures of Shock of SN 1006 with the Chandra Observation"The Astrophysical Journal. 589. 827-827 (2003)

Bamba, A.、Yamazaki, R.、Ueno, M.、Koyama, K.：“钱德拉观测中 SN 1006 激波的小尺度结构”《天体物理学杂志》。

Ueno, M., Bamba, A., Koyama, K., Ebisawa, K.: "Chandra Observations of a Non-Thermal Supernova Remnant Candidate AX J1843.8-0352 and its Surroundings"Astrophysical Journal. (掲載予定). (2003)

Ueno, M.、Bamba, A.、Koyama, K.、Ebisawa, K.：“非热超新星遗迹候选 AX J1843.8-0352 及其周围环境的钱德拉观测”天体物理学杂志（待出版）。 2003）

Yamazaki, R., Yoshida, T., Terasawa, T., Bamba, A., Koyama, K.: "Constraints on the Diffusive Shock Acceleration from the Nonthermal X-ray Thin Shells in SN1006 NE Rim"The Astronomy & Astrophysics. (Accepted). (2004)

Yamazaki, R.、Yoshida, T.、Terasawa, T.、Bamba, A.、Koyama, K.：“SN1006 NE 边缘非热 X 射线薄壳扩散冲击加速度的约束”天文学

Bamba, A., Ueno, M., Koyama, K., Yamauchi, S., Ebisawa, K.: "Search for Synchrotron X-ray dominated SNRs in the ASCA Galactic plane survey"Astron.Nachr.. 324. 139 (2003)

Bamba, A.、Ueno, M.、Koyama, K.、Yamauchi, S.、Ebisawa, K.：“在 ASCA 银河平面巡天中搜索同步加速器 X 射线主导的 SNR”Astron.Nachr.. 324. 139 (