Cosmic-ray acceleration in supernova remnants revealed by ALMA

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[1] W49B に付随する分子雲の特定 (Sano et al. 2021a, ApJ, 923, 15)超新星残骸 (SNR) W49B に付随する分子雲を、ALMA ACA による CO 輝線データの空間・速度分布および non-LTE 解析によって特定・定量した。興味深いことに、付随分子雲の密度とＸ線再結合優勢プラズマ (RP) の電子温度との間には負の相関が見られた。当該 RP が、衝撃波と低温分子雲との熱伝導によるプラズマの急冷却によって形成されたと考えて矛盾しない。さらに、ガンマ線光度とガス密度の比較から、W49B の被加速宇宙線エネルギーが、ガンマ線 SNR のなかで最大値を示すことがわかった。宇宙線加速効率の SNR 年齢依存性を議論するうえで重要な成果である。[2] G346.6-0.2 に付随する星間雲の特定 (Sano et al. 2021b, ApJ, 923, 15)Mopra や NANTEN2 電波望遠鏡などを駆使し、G346.6-0.2 に付随する星間雲を特定した。1720 MHz OH メーザーとの視線速度の一致やCO/HIの膨張シェル、高いガス温度が決め手だった。ガンマ線光度の上限値も与えることで、当該天体で加速された宇宙線陽子の大部分がすでに SNR から逃走していることがわかった。一方で、RP の電子温度と分子雲との相関は見られなかったため、断熱膨張により形成されたと結論した。[3] ALMA 観測提案の受理 (PI: 4件)ALMA Cycle 8 2021 において、SNR 方向の CO 輝線観測を提案した。結果として、ガンマ線 SNR 3C397 や、大マゼラン雲の SNR など計７天体を含む４つの観測提案が PI として採択された。観測はほぼ全て完了し、次年度以降の研究推進のための必要不可欠なデータを準備することができた。