４４Ｔｉの合成量に基づいた対称・非対称な重力崩壊型超新星爆発の元素合成の解明

基于 44Ti 合成量阐明对称和不对称引力塌缩超新星爆炸中的核合成

• 批准号: 16J03448
• 负责人: 佐藤 寿紀
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03448/
• 关键词: X線天文学; 超新星残骸

本研究の目的は、重力崩壊型超新星の44Tiの合成量を調査することで、爆発モデルに伴う元 素合成過程を明らかにすることであり、その実現のために、実験・観測の両面から研究を行った。本年度の研究成果を以下の3つに分けて記す。(I) 2016年に打ち上げられたひとみ衛星の軌道上キャリブレーションと観測研究を行った。ひとみ衛星に搭載された超精密X線分光システムは、Cassiopeia A内の44Tiが崩壊した後の44ScからのX線輝線検出が期待されていた。しかしながら、Cassiopeia A の観測前に運用停止となってしまったため、他の重力崩壊型超新星の残骸である、カニ星雲、G21.5-0.9、N132Dの観測研究を行った。カニ星雲では、爆発噴出物由来の熱的X線放射をこれまでにない精度で上限値を決める事に成功し、その爆発起源の推定を行った。N132Dに関しては、爆発噴出物の鉄が偏った方向に飛び交っている事を初めて示し、爆発の非対称性を議論する事が出来た。観測結果は、査読論文としてPASJから出版された。(II) Cassiopeia A は重力崩壊型超新星であり、本研究の鍵を握る44Tiからの崩壊ガンマ線が硬X線観測で発見されている数少ないサンプルである。今年度私は、この天体内の衝撃波で加速された宇宙線電子からの非熱的放射に着目した研究を行った。本研究では逆行する衝撃波に着目し、通常の前進している順行衝撃波よりも、それらの衝撃波速度が早くなっていることを観測的に初めて明らかにした。この結果は、査読論文(主著)として、APJ誌に掲載された。(III) Ia型超新星残骸ティコ、ケプラーの膨張速度をドップラー効果を用いる事で測定することに成功し、その三次元的な空間構造に迫る研究を行った。結果として、ティコとケプラーではそれぞれ対称、非対称な膨張であることがわかって来た。これらの研究内容は、それぞれ2本の査読論文(主著)として、APJ誌に掲載された。

这项研究的目的是研究重力塌陷超新星合成中的44Ti量，并实现这一点，我们进行了实验和观察性研究。今年的研究结果分为三类：（i）对2016年发射的北托米卫星的轨道校准和观察性研究。预计安装在Hitomi卫星上的超精确X射线光谱系统预计将检测到Cassiopeia A中44Ti倒塌后44SC的X射线排放线。但是，由于该手术在观察到Cassiopeia a之前停止了，因此我们对Crab nebula nebula nebula，G21.5-5-0.5-0.5-0.5--0.5--0.5--9和N132和N 132.超新星。在螃蟹星云中，从爆炸弹出的X射线辐射的上限成功地确定了前所未有的精度，并估计了爆炸的起源。关于N132D，第一次，爆炸性弹射中的铁朝着有偏见的方向飞行，使我们能够讨论爆炸的不对称性。观察结果由PASJ作为同行评审的论文发表。 （ii）Cassiopeia a是引力崩溃的超新星，是通过硬X射线观察发现的少数44TI衰减伽马射线的样本之一。今年，我进行了研究，重点是这些天体中的冲击波加速的宇宙射线电子的非热辐射。这项研究的重点是逆行冲击波，这是我们第一次观察到冲击波速度要比正常的前向前冲击波快。结果以同行评审的论文（主要作者）发表在APJ杂志上。 （iii）我们通过使用多普勒效应，成功地测量了IA型超新星残留物，开普勒的膨胀速度，并进行了研究，以仔细研究其三维空间结构。结果，已经发现Tyco和Kepler分别具有对称和不对称的扩展。这些研究发表在APJ杂志上，是两篇由同行评审的文章（主要作者）。

项目成果

Reflectivity around the gold L-edges of x-ray reflector of the soft x-ray telescope onboard ASTRO-H

ASTRO-H 软 X 射线望远镜 X 射线反射镜金色 L 边缘周围的反射率

• DOI: 10.1117/12.2232727
• 发表时间: 2016
• 期刊: Proceedings of the SPIE
• 作者: Maeda;Y.; Kikuchi;N.;Kurashima;S.;Ishida;M.;Iizuka;R.;Hayashi;T.;Okajima;T.;Matsumoto;H.;Mitsuishi;I.;Saji;S.;Sato;T.;Tachibana;S.;Mori;H.;Christensen;F.;Brejnholt;N.;Nitta;K.;Uruga;T.
• 通讯作者: T.

The ASTRO-H SXT performance to the large off-set angles

ASTRO-H SXT 对大偏置角的性能

• DOI: 10.1117/12.2232175
• 发表时间: 2016
• 期刊: Proceedings of the SPIE
• 作者: Sato;Toshiki et al.
• 通讯作者: Toshiki et al.

カシオペア A の逆行衝撃波の固有運動とスペクトル変動の調査

仙后座A逆行激波自行和光谱变化的研究

• 发表时间: 2017
• 作者: 佐藤寿紀;勝田哲、馬場彩、石田學、前田良知
• 通讯作者: 勝田哲、馬場彩、石田學、前田良知

NASA/GSFC/Rutgers University(米国)

NASA/GSFC/罗格斯大学（美国）

Direct Ejecta Velocity Measurements of Tycho's Supernova Remnant

• DOI: 10.3847/1538-4357/aa6f60
• 发表时间: 2016-05
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Toshiki Sato;J. Hughes