超新星残骸に残る恒星の噴出物のX線による観測と、それに基づいた恒星進化の研究

超新星遗迹中恒星喷射物的X射线观测及基于其的恒星演化研究

基本信息

批准号：
07J00747
负责人：
勝田哲
金额：
$ 1.22万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

超新星残骸の膨張率の測定は、残骸の年齢、進化の段階、周囲の密度、距離と言った根本的なパラメータに制限を与えるので大変意義深い。しかし、測定には膨張が判るだけの十分な時間間隔と優れた空間分解能が必要である。そのためこれまでは、研究の歴史が長く、また望遠鏡の性能の良かった可視光と電波のみによって測定されてきた。X線波長域では、試みはあったが必ずしも確実な測定とは言えない状況であった。この状況を打破したのは、1999年に打ち上げられた空間分解能の非常に優れたアメリカのChandra X線天文衛星、それにはやや劣るがヨーロッパのXMM-Newton X線天文衛星である。現在、それらの衛星が打ち上げから10年経ち、超新星残骸膨張率の測定が可能な時期を向かえている。我々は世界に先駆け、Vela Jr.,Kepler,SN1006,Tycho超新星残骸の膨張率をX線で測定した。その結果、Vela Jr.については、年齢と距離がこれまで考えられていたよりもそれぞれ2倍、4倍以上大きいと推定できた。また、Keplerについては、残骸の広がり方が非等方であることを明らかにし、残骸周囲の密度分布が非一様であることを明らかにした。SN1006についてはX線では初めて残骸が広がる様子をとらえ、それをもとに北東端での密度を推定した。Tychoについては、距離を初めて確かな方法で推定することができた。これらの結果は、4本の論文としてまとめ、3回の国際会議で報告した。

测量超新星遗迹的膨胀率具有重要意义，因为它为遗迹的年龄、演化阶段、周围密度和距离等基本参数提供了约束。然而，测量需要足够的时间间隔和良好的空间分辨率来检测扩张。因此，迄今为止，仅利用可见光和无线电波进行测量，这些光波和无线电波的研究历史悠久，并且具有良好的望远镜性能。尽管已经在X射线波长范围内进行了尝试，但这种情况并不一定能带来可靠的测量结果。这种情况被1999年发射的具有极高空间分辨率的美国钱德拉X射线天文卫星和稍逊一筹的欧洲XMM-牛顿X射线天文卫星所克服。目前，这些卫星发射已经过去了10年，我们即将能够测量超新星遗迹的膨胀速度。我们是世界上第一个使用 X 射线测量 Vela Jr.、开普勒、SN1006 和第谷超新星遗迹的膨胀率的人。因此，小维拉估计分别比之前想象的大两倍和四倍。关于开普勒，我们还揭示了碎片的扩散是各向异性的，并且碎片周围的密度分布是不均匀的。对于SN1006，首次使用X射线捕捉到碎片的扩散情况，并据此估算了东北端的密度。对于第谷，我们第一次能够以可靠的方式估计距离。这些结果总结在四篇论文中，并在三个国际会议上发表。