X線精密分光で解明する衝撃波における粒子加速の初期過程

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第二年度は「ひとみ (ASTRO-H)」衛星による超新星残骸の観測データをもちい，精密分光器SXSで得た輝線スペクトルから熱的粒子と超熱的粒子の存在量を，硬X線撮像器HXIで得た硬X線連続スペクトルから非熱的粒子の存在量をそれぞれ決定し，初期加速とフェルミ加速の効率に制限を与える研究計画であった。実際の研究実績は以下のとおりである。「ひとみ」衛星は本課題第一年度末に通信不通となり，第二年度初頭に運用断念に至った。若干の観測データは得られたものの，初期運用期間であったため，衛星そのものの運用や各観測装置の初期較正が主であったこと，この期間に本研究のターゲットである熱的プラズマをもつ超新星残骸の十分な観測が行われなかったことなどの理由で，本来の計画にもとづく研究遂行は不可能となった。一方で，得られた観測データには，天体種こそ異なるが，ペルセウス座銀河団のSXS精密スペクトルが含まれた。そこでこれをもちいて本研究課題を部分的に遂行することとした。なおこれは研究計画であらかじめ準備していた代替案である。ペルセウス座銀河団の観測はSXS立ち上げ直後に行われたため，データプロセス，較正，解析のいずれにおいても，定常観測期間で得られるデータとは異なる処理などが必要となった。さらに，精密スペクトルから物理量を引き出すための放射モデルも，SXSによる実観測データとの比較から，多数の改善点が浮き彫りとなった。これらをすべてに対応することが研究遂行上まず必要であったため，本年度は複数の「ひとみ」コラボレーション内の国際ワークショップに参加し，解決にあたるとともに，複数の初期成果をコラボレーション名義で出版した。そのうえで，年度末にペルセウス座銀河団のSXS精密スペクトルから実際に超熱的電子の存在量を推定する解析を行うまでに至った。現在は追加解析を行うとともに結果の出版に向けた作業を進めている。