百GeV領域の高解像度スペクトル観測によるガンマ線パルサーの粒子加速機構の解明

通过100 GeV区域高分辨率光谱观测阐明伽马射线脉冲星的粒子加速机制

• 批准号: 05J02141
• 负责人: 中森 健之
• 金额: $ 1.73万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J02141/
• 关键词: 超高エネルギーガンマ線; 宇宙線; パルサー; パルサー星雲; 大気チェレンコフ望遠鏡; 国際研究者交流; オーストラリア; 高エネルギーガンマ線; 天体観測; チェレンコフ望遠鏡; 宇宙線加速; 回転駆動パルサー; Cell Broadband Engine; ベンチマーク

昨年度末、CANGAROO-III大気チェレンコフ望遠鏡を用いたステレオ観測によって、ガンマ線パルサーPSR B1509-58/MSH15-52から広がったTeVガンマ線放射を検出した。放射が広がっていることから、TeVガンマ線源は点源であるパルサーからではなく、X線など多波長で存在が確認されているパルサー星雲であることを示唆する。近年、銀河系内のTeVガンマ線天体の多数派を占めるパルサー星雲は、宇宙線供給源候補として注目されている。MSH15-52での陽子起源TeVガンマ線放射モデルでは、パルサーのスピンダウンエネルギーでは十分なエネルギーが供給できないことを示した。また電波からTeVガンマ線に渡る多波長のデータを用いて電子起源モデルを検証し、説明可能なモデルパラメータ(磁場、'電子のべき、電子の最大エネルギー)を示した。これらをまとめてAstrophysical Journal誌に投稿し、受理された。また、博士論文では以上の内容に加えてパルサーの回転エネルギーからパルサー星雲からの放射へのエネルギー分配率を波長ごとに計算し、他の代表的なパルサー星雲であるかに星雲・帆座パルサー星雲と比較した。星雲の磁場の強さや周囲の超新星残骸との相互作用を反映した特徴が見られたが、統一的な傾向を見出すためにはさらにサンプルを増やして調査する必要性を指摘し、継続して調べている。

去年年底，使用Cangaroo-III大气Celenkov望远镜通过立体观察检测到从伽马脉冲脉冲PSR B1509-58/MSH15-52传播的TEV Gamma辐射。辐射的扩散表明，TEV伽马射线源不是来自点源脉冲星，而是已确认存在于多个波长（例如X射线）的脉冲星云。近年来，占据银河系中大部分Tev伽马射线的Pulsar星云一直吸引着作为宇宙射线的潜在来源。 MSH15-52处的质子原始的TEV伽马辐射模型表明，脉冲星的旋转能量无法提供足够的能量。此外，使用从无线电波到TEV伽马射线的多个波长的数据验证了电子原点模型，并显示了解释模型参数（磁场，“电子功率”，电子的最大能量）。这些都被收集并提交给《天体物理学杂志》杂志并被接受。除上述内容外，博士学位论文还计算了从脉冲星的旋转能量到每个波长的脉冲星云的辐射的能量分布速率，并将其与其他代表性的脉冲星星云和幼体的脉冲星脉冲。尽管看到反映了星云磁场强度并与周围超新星残留物的相互作用的特征，但我们仍在继续研究，指出需要进一步增加样品数量以找到统一趋势。

项目成果

GANGAROO-III Search for Gamma Rays from Gentaurus A and the ω Centauri Region

GANGAROO-III 搜索来自金牛座 A 和半人马座 ω 区域的伽马射线

• 发表时间: 2007
• 期刊: Astrophysical Journal 668
• 作者: S. Kabuki;et. al.
• 通讯作者: et. al.

GANGAROO-III Observations of the 2006 Outburst of PKS 2155-304

GANGAROO-III 对 2006 年 PKS 2155-304 爆发的观测

• 发表时间: 2007
• 期刊: Astrophysical Journal 676
• 作者: Y. Sakamoto;et. al.
• 通讯作者: et. al.

CANGAROO-III望遠鏡によるMSH15-52のTeVガンマ線ステレオ観測と放射機構の考察

CANGAROO-III望远镜对MSH15-52的TeV伽马射线立体观测及辐射机制的思考

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Kabuki;et. al.;R.Enomoto;中森 健之
• 通讯作者: 中森 健之

OBSERVATION OF AN EXTENDED GAMMA-RAY EMISSION FROM MSH15-52 WITH GANGAROO-III

使用 GANGAROO-III 观测 MSH15-52 的扩展伽马射线发射

• 发表时间: 2008
• 期刊: Astrophysical Journal 677
• 作者: T. Nakamori;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Observations of extended VHE gamma-ray emission from MSH15-52 with GANGAROO-III

使用 GANGAROO-III 观测 MSH15-52 的扩展 VHE 伽马射线发射

• 发表时间: 2007
• 作者: S. Kabuki;et. al.;R.Enomoto;中森 健之;中森 健之;中森 健之;T. Nakamori
• 通讯作者: T. Nakamori