X線撮像分光観測で解明する銀河系中心部の3次元構造

X射线成像光谱观测揭示了星系中心的三维结构

基本信息

批准号：
09J01369
负责人：
澤田真理
金额：
$ 1.79万
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は銀河系中心領域の3次元構造をあきらかにすることである。すざくによるX線観測は、天体からのX線放射と、それが受ける星間吸収を分離することで、天体種と奥行き位置を同時に決定する。したがって本年度もすざくを用いて銀河系中心方向のX線探査をおこなった。その結果、銀河系中心方向の2天体、電波天体Tornadoと超新星残骸W28に関して、起源を明らかにし、奥行き一を決定することに成功した。Tornadoは渦巻き状の奇妙な電波構造をもつ。すざくはその両端に1対のプラズマ球を発見した。このプラズマ対は、温度などが互いにほぼ同じであり、星間吸収量から決めた距離も約3万6先光年と同等であることから、同一起源をもつ双子のプラズマである。さらに電波構造Tornadoとも同程度の距離であった。そこで野辺山45m望遠鏡でCO分子輝線観測をおこなったところ、双子プラズマのそれぞれに衝撃波励起されたCO分子雲が付随していることを発見した。これらから、電波放射をになう双極アウトフローが分子雲と衝突することで双子のプラズマをつくったと結論した。アウトフローの起源は、過去活動的であったブラックホール連星系からのジェットか、高速回転する大質量星の超新星爆発であろう。申請者らはこの成果を記者発表し、新聞各紙にて報道された。W28は標準進化モデルが予想しない複合形態型の空間構造をもつ奇妙な超新星残骸である。過去の観測では、このタイプとしては異常に高温な2千万度という温度をもつとされてきた。しかし申請者らはすざくの観測を用いたより正確なバックグラウンド評価により、このような高温成分がないことを初めて示した。さらに強い再結合連続線をともなう再結合優勢プラズマであることが明らかにし、その温度は5百万度程度と、複合形態型としてむしろ典型的であることを発見した。再結合優勢プラズマは通常の超新星残骸の熱的進化がつくる電離優勢プラズマの逆であり、その起源が明らかではない。そこで電離状態の元素依存性と、熱的構造の空間分布を詳細解析した。その結果、ネオン、マグネシウムおよび鉄が低い電離度であるのに対しシリコンと硫黄では高い電離度が観測された。また電離度とプラズマの温度がともに中心部で高く周辺部で低いことを示した。この結果は、大質量星がみずからの恒星風で作った高密度領域で爆発したというシナリオで説明できることを示した。

这项研究的目的是阐明银河系中心区域的三维结构。朱雀的X射线观测通过将天体发出的X射线辐射与其接收到的星际吸收分开，同时确定天体的类型和深度。因此，今年我们也利用朱雀对银河系中心进行了X射线探测。结果，我们成功地澄清了两个天体的起源并确定了其朝向星系中心的深度：射电天体龙卷风和超新星遗迹W28。龙卷风具有奇怪的螺旋状无线电波结构。朱雀发现它的两端各有一对等离子球。这对等离子体的温度几乎相同，根据星际吸收量确定的距离约为36000光年，因此它们是同源的孪生等离子体。而且，与无线电波结构龙卷风的距离也差不多。当用Nobeyama 45m望远镜观察CO分子发射线时，他们发现每个孪生等离子体都伴随着冲击波激发的CO分子云。从这些结果可以得出结论，孪生等离子体是由发射无线电波并与分子云碰撞的双极外流产生的。流出的起源可能是来自先前活跃的双黑洞系统的喷流或快速旋转的大质量恒星的超新星爆炸。申请人召开新闻发布会宣布结果，各报纸对结果进行了报道。 W28是一颗奇怪的超新星遗迹，其复杂的空间结构是标准演化模型无法预测的。过去的观测表明，它的温度高达2000万摄氏度，这对于这种类型来说是异常高的。然而，申请人通过使用朱雀的观察结果进行更准确的背景评估，首次证明不存在这种高温成分。此外，他们还发现它是一种以复合为主的等离子体，具有很强的复合连续体，并发现其温度约为500万度，这对于复杂的形态来说是相当典型的。复合主导等离子体与正常超新星遗迹热演化产生的电离主导等离子体相反，其起源尚不清楚。因此，我们对电离态的元素依赖性和热结构的空间分布进行了详细分析。结果，氖、镁和铁的电离度较低，而硅和硫的电离度较高。还表明电离度和等离子体温度都是中心高、外围低。他们表明，这一结果可以用这样一种情况来解释：一颗大质量恒星在其自身的恒星风形成的密集区域中爆炸。

项目成果

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ASTRO-H/SXSの超精密分光による新しいSNR進化メカニズムの解明

使用 ASTRO-H/SXS 超精密光谱阐明新的 SNR 演化机制

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Aoki;W.;Beers;T. C.;Lee;Y. S.,Honda;S.;Ito;H.;Takada-Hidai;M.;et al.;木村聖人,政井邦昭;澤田真理,小山勝二,大西隆雄,内田裕之,政井邦昭,清水崇文
通讯作者：
澤田真理,小山勝二,大西隆雄,内田裕之,政井邦昭,清水崇文

Suzaku identifies the true nature of an old friend in the Galactic center---Sgr D---

朱雀认清了银河中心老朋友的真面目——D中士——

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kaneko H.;Arakawa M.;Funatsu K.;Makoto Sawada
通讯作者：
Makoto Sawada

Detection of neutron-induced events and neutron/gamma-ray discrimination with an imaging capability of a P-channel X-ray CCD

利用 P 通道 X 射线 CCD 的成像能力检测中子诱发事件和中子/伽马射线辨别

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
影响因子：
0
作者：
Makoto Sawada;Hironori Matsumoto;Takeshi Go Tsuru;Kentaro Miuchi;Shigeto Kabuki
通讯作者：
Shigeto Kabuki

すざく衛星搭載X線CCDカメラXISのエネルギースケール軌道上較正の現状

朱雀卫星X射线CCD相机XIS能量标度在轨定标现状