宇宙における粒子加速機構の解明に向けた、非熱的放射を示す超新星残骸の観測的研究

对表现出非热辐射的超新星遗迹进行观测研究，以阐明宇宙中的粒子加速机制

基本信息

批准号：
08J01521
负责人：
内田裕之
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J01521/
关键词：
X線天文学超新星残骸白鳥座ループすざく

项目摘要

全天で2番目に大きくX線で明るい超新星残骸である白鳥座ループの観測を行った。観測に用いたのは、ヨーロッパが打ち上げたXMM-Newton衛星と日本が打ち上げたすざく衛星である。前年度の観測から、白鳥座ループの南西部にシェルの極めて薄い領域があることを発見した。今年度は、このようにシェルの薄い領域が周囲に複数存在することを突き止めた。さらに、視線方向のシェルの状態を探り、白鳥座ループの大局的なシェル構造を明らかにした。これらの結果は、古い超新星残骸における粒子加速、特に陽子加速機構を調べる上で重要であり、今後ガンマ線等での観測が期待される。本研究成果について国際学会で発表を行い、ApJに論文を発表した。また、すざく、XMM-Newtonでこれまでに得た観測データをすべて用いてX線スペクトルの統計を上げることで、これまで検出されたことのなかったアルゴンの輝線を発見した。また観測したアルゴンが中心集中していることを示し、イジェクタ起源であることを突き止めた。これによって、白鳥座ループの起源を12太陽質量の重力崩壊型であると結論づけた。本研究成果は国内外の学会で発表し、論文にまとめPASJに投稿中である。さらに、白鳥座ループや、これと同年齢で粒子加速の証拠が見つかっているG156.2+5.7といった超新星残骸について、すざく衛星の観測提案書を作成し、受理された。これらの観測は、来年度中に行われる予定であり、超新星残骸における粒子加速機構の解明につながる成果を上げられると期待している。

我们在 X 射线中观察到了天鹅座环，它是天空中第二大、最亮的超新星遗迹。欧洲发射的XMM-牛顿卫星和日本发射的朱雀卫星用于观测。根据去年的观测，我们发现天鹅座环的西南部有一个非常薄的贝壳区域。今年，我们发现该地区周围有多处这样的薄壳区域。此外，我们研究了视线方向上的壳的状态，并阐明了天鹅座环的整体壳结构。这些结果对于研究旧超新星遗迹中的粒子加速，特别是质子加速机制非常重要，并且预计未来将使用伽马射线和其他技术进行观测。该研究成果在国际会议上发表，论文发表在 ApJ 上。此外，通过使用朱雀和XMM-牛顿迄今为止获得的所有观测数据增加X射线光谱的统计，我们发现了以前从未检测到的氩发射线。还表明观察到的氩气集中在中心，并且确定氩气源自喷射器。这使我们得出结论，天鹅座环的起源是 12 个太阳质量的引力塌缩类型。该研究成果已在国内外学术会议上发表，并正在整理成论文提交给PASJ。此外，我们还提出了用朱雀卫星观测天鹅座环和G156.2+5.7等超新星遗迹的提案，这些超新星遗迹的年龄相似，并且已发现粒子加速的证据，因此被接受。这些观测计划于明年进行，我们希望产生的结果将有助于阐明超新星遗迹中的粒子加速机制。