Cosmic-ray acceleration in supernova remnants revealed by ALMA

ALMA 揭示超新星遗迹中的宇宙射线加速

• 批准号: 21H01136
• 负责人: 佐野 栄俊
• 金额: $ 10.07万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01136/
• 关键词: ALMA; 超新星残骸; 宇宙線; 星間雲; ガンマ線; NANTEN2; 再結合優勢プラズマ

[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。

[1]W 49B is associated with molecular cloud specificity (Sano et al. 2021a, ApJ, 923, 15) Supernova remnant (SNR) W 49B is associated with molecular cloud specificity, ALMA ACA, CO emission, spatial velocity distribution, and non-LTE analysis. The density of molecular clouds and X-ray recombination are closely related to the electron temperature. When the RP, shock wave and low temperature molecular cloud heat conduction, the rapid cooling of the formation of contradictions The maximum SNR of accelerated cosmic rays of W 49B is shown by comparing the luminosity and density of the rays. Discussion on SNR annual dependence of cosmic ray acceleration efficiency [2]G346.6-0.2 Interstellar Cloud Specialization (Sano et al. 2021b, ApJ, 923, 15)Mopra and NANTEN2 radio telescopes are operating at the same time as G346.6-0.2 Interstellar Cloud Specialization. 1720 MHz OH temperature range, linear velocity, CO/HI expansion, and high temperature range. The upper limit of the ray luminosity is equal to the SNR when the celestial body accelerates and most of the cosmic rays escape. The correlation between the electron temperature and molecular cloud of RP and the thermal expansion is discussed. [3]ALMA observation proposal accepted (PI: 4 pieces) During ALMA Cycle 8 2021, CO ray observation in the SNR direction was proposed. Results: SNR 3C397, SNR of large clouds, SNR of 7 celestial bodies, including 4 celestial bodies, and measurement proposal PI. The survey is complete, and the next year's research is necessary to advance the preparation.

项目成果

Possible Detection of X-Ray Emitting Circumstellar Material in the Synchrotron-dominated Supernova Remnant RX J1713.7-3946

同步加速器主导的超新星遗迹 RX J1713.7-3946 中可能检测到 X 射线发射星周物质

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac2c00
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Tateishi Dai;Katsuda Satoru;Terada Yukikatsu;Acero Fabio;Yoshida Takashi;Fujimoto Shin-ichiro;Sano Hidetoshi
• 通讯作者: Sano Hidetoshi

Interstellar Hydrogen in Gamma-Ray Supernova Remnants as a Key to Understanding the Origin of Cosmic Rays

伽马射线超新星遗迹中的星际氢是理解宇宙射线起源的关键

• 发表时间: 2021
• 作者: Sano;H.
• 通讯作者: H.

The interstellar medium in young supernova remnants: key to the production of cosmic X-rays and gamma-rays

年轻超新星遗迹中的星际介质：产生宇宙 X 射线和伽马射线的关键

• DOI: 10.1007/s10509-021-03960-4
• 发表时间: 2021
• 期刊: Astrophysics and Space Science
• 影响因子: 1.9
• 作者: Sano Hidetoshi;Fukui Yasuo
• 通讯作者: Fukui Yasuo

Explaining the extended GeV gamma-ray emission adjacent to HESS J1825-137

解释邻近 HESS J1825-137 的扩展 GeV 伽马射线发射

• DOI: 10.1093/mnras/stab983
• 发表时间: 2021
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Collins T;Rowell G;Mitchell A M W;Voisin F;Fukui Y;Sano H;Alsulami R;Einecke S
• 通讯作者: Einecke S

超新星残骸の多波長観測で探る星間現象

通过超新星遗迹的多波长观测探索星际现象

• 发表时间: 2022
• 作者: Vastel C.;Alves F.;Ceccarelli C.;Bouvier M.;Jimenez-Serra I.;Sakai T.;Caselli P.;Evans L.;Fontani F.;Le Gal R.;Chandler C. J.;Svoboda B.;Maud L.;Codella C.;Sakai N.;Lopez-Sepulcre A.;Moellenbrock G.;Hanawa T.;Yamamoto S. et al.;Takashi Nakamura;佐野栄俊
• 通讯作者: 佐野栄俊