Study of the Galactic Center Activity by Measurement of Dynamics and Plasma Diagnostics with Precise X-ray Spectroscopy

銀河系中心領域には点源に分解されていないX線放射 GCXE が広がっている。本研究課題では次世代X線天文衛星 XRISM の観測を行い、その GCXE の放射成分を分離し、その運動を測定することで起源を明らかにすることを目指す。本研究課題の当初の予定では、XRISM は2022年度(3年計画の2年目)に打ち上げる計画であり、銀河系中心領域の観測が実施予定であった。2023年5月現在、打ち上げロケットの事情により2023年8月以降に延期されている。そのため、XRISM による観測は3年目(2023年度)後半に実施する計画に変更している。研究代表者と分担者は XRISM の開発メンバーであり、打ち上げ後にスムーズに即時データ解析ができる準備を進めた。また、X線天文衛星「すざく」の過去の観測データを用いて、銀河面に広がる拡散X線放射 GRXE の研究を行なった。GRXE は GCXE と同じ起源なのか否かは長く研究が続いているがはっきりしていない。そこで我々の過去の研究成果をもとにした放射スペクトルモデルを用いて、GRXE の起源成分を調査した。その結果、起源候補とされた点源（Active binary, Cataclysmic variable) だけでは全てを説明できず、寄与は30%程度であろうという結論を得た。他の成分は真に広がった高温プラズマである可能性を述べた。GCXE や GRXE に真に広がった高温プラズマがあるならば、超新星爆発などによって生成された可能性がある。つまり超新星残骸の高温プラズマを考える必要がある。そこで、「すざく」の観測データを用いて超新星残骸 W28 の高温プラズマの調査を行った。W28 のプラズマは過電離状態であることが指摘されているが、過電離になる機構は議論が続いている。詳細なスペクトル解析の結果、シンプルな断熱膨張や熱伝導などの電子冷却機構では過電離状態の説明ができないことを明らかにした。さらに周囲との機構や低エネルギー宇宙線による電離促進も考えるべきであることを論じた。

銀河系中心領域には点源に分解されていないX線放射 GCXE が広がっている。本研究課題では次世代X線天文衛星 XRISM の観測を行い、その GCXE の放射成分を分離し、その運動を測定することで起源を明らかにすることを目指す。本研究課題の当初の予定では、XRISM は2022年度(3年計画の2年目)に打ち上げる計画であり、銀河系中心領域の観測が実施予定であった。2023年5月現在、打ち上げロケットの事情により2023年8月以降に延期されている。そのため、XRISM による観測は3年目(2023年度)後半に実施する計画に変更している。研究代表者と分担者は XRISM の開発メンバーであり、打ち上げ後にスムーズに即時データ解析ができる準備を進めた。また、X線天文衛星「すざく」の過去の観測データを用いて、銀河面に広がる拡散X線放射 GRXE の研究を行なった。GRXE は GCXE と同じ起源なのか否かは長く研究が続いているがはっきりしていない。そこで我々の過去の研究成果をもとにした放射スペクトルモデルを用いて、GRXE の起源成分を調査した。その結果、起源候補とされた点源（Active binary, Cataclysmic variable) だけでは全てを説明できず、寄与は30%程度であろうという結論を得た。他の成分は真に広がった高温プラズマである可能性を述べた。GCXE や GRXE に真に広がった高温プラズマがあるならば、超新星爆発などによって生成された可能性がある。つまり超新星残骸の高温プラズマを考える必要がある。そこで、「すざく」の観測データを用いて超新星残骸 W28 の高温プラズマの調査を行った。W28 のプラズマは過電離状態であることが指摘されているが、過電離になる機構は議論が続いている。詳細なスペクトル解析の結果、シンプルな断熱膨張や熱伝導などの電子冷却機構では過電離状態の説明ができないことを明らかにした。さらに周囲との機構や低エネルギー宇宙線による電離促進も考えるべきであることを論じた。