超新星残骸からの超高エネルギーガンマ線放射

超新星遗迹的超高能伽马射线发射

• 批准号: 08237203
• 负责人: 柳田 昭平
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08237203/
• 关键词: SNR; shock acceleration; inverse Compton effect; TeV gamma-rays

10^<14>eV/n以下のエネルギーの宇宙線はSNRで加速生成されていると広く信じられている。これは超新星爆発が、それに伴う衝撃波による粒子加速機構を提供することと、さらに観測されている宇宙線のエネルギー密度を説明できるエネルギーを供給できるほとんど唯一の天体であることに基ずいている。しかしSNRにおいて100TeVものエネルギーを持つ粒子が実際に加速されていることを示す観測的事実は皆無であった。最近になって、超新星残骸SN1006のシェルにおいて、100TeVまでのエネルギーを持つ電子が存在することを示唆するX線が、人工衛星ASCAによって観測された。これは、SNRにおいて、宇宙線の加速が起きていることを直接証明する初めての観測結果である。本研究では、電波からX線領域までのシンクロトロン放射スペクトルの観測と、衝撃波による電子加速理論から推定される電子のエネルギースペクトルとの比較から、SNRにおいて進行する粒子加速の過程を知る上で極めて重要なパラメータが得ることを定式化した。すなわち、更に、加速された高エネルギー電子の逆コンプトン効果によるTeVガンマ線強度の情報を組み合わせることによって、SNRの粒子加速領域の平均の磁場強度、電子のエネルギースペクトルと最大エネルギーが決定できることを示した。この結果は現在印刷中である。さらにごく最近になって、期待されていたSN1006からのTeVガンマ線がCANGAROO実験によって観測された。予備的ではあるが極めて重要なこの観測結果に本研究結果を適用して、平均の磁場強度、電子の最大エネルギーなど、SNR中での粒子加速過程を解明するために重要なパラメータを決定することができた。

Cosmic <14>rays below 10 eV/n are generated by SNR acceleration. The particle acceleration mechanism of the supernova explosion is described as follows: The SNR is 100TeV, and the particles are accelerated in real time. Recently, X-rays from the supernova remnant SN1006 and the artificial satellite ASCA have been detected. This is a direct proof of SNR and cosmic ray acceleration. In this study, the measurement of electron emission in the radio and X-ray fields and the theory of electron acceleration in shock waves are studied. The average magnetic field strength of particle acceleration field and the maximum electron density are determined by the combination of information on the electron density and SNR. The result is now in print. Today, we are looking forward to seeing you in SN1006. We are looking forward to seeing you in CANGAROO. The results of this study are applicable to the determination of the average magnetic field strength, maximum electron lifetime, and particle acceleration processes in SNR.

项目成果

T.Yoshida and S.Yanagita: "Supernovae Origin of the Galactic Cosmic Rays and Gamma-ray Emission from Supernova Remnants" Proc.2nd INTEGRAL Workshop 'The Transparent Universe'. ESA SP-382(印刷中). (1997)

T.Yoshida 和 S.Yanagita：“银河宇宙射线的超新星起源和超新星遗迹的伽马射线发射”Proc.2nd INTEGRAL 研讨会“透明宇宙”（正在出版）。