高電離輝線の精密分光観測による銀河面Ｘ線放射の点源成分と拡散成分の定量的分離

通过对高度电离发射线的精确光谱观测，定量分离银河平面 X 射线辐射的点源和漫射分量

• 批准号: 13J01395
• 负责人: 信川 久実子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01395/
• 关键词: 低エネルギー宇宙線; 銀河面X線放射; X線天文学; MeV銀河宇宙線; ASTRO-H衛星; X線CCDカメラ

銀河面には個々の天体に分解できない広がった放射(GDXE)が存在している。その最大の特徴は中性および高階電離した鉄からの輝線である、GDXEの起源として激変星(CV)やactive binary(AB)といった星の集まりが有力である。しかし従来のGDXE研究は、中性鉄と高階電離鉄からの輝線を区別せず議論してきた。我々はすざく衛星を用いて、中性鉄と高階電離鉄からの輝線を分離した上で空間分布(スケールハイト: SH)を精密測定した。その結果、高階電離鉄のSHはCVやABとほぼ無矛盾だが、中性鉄輝線のSHはCVやABの半分以下であり、むしろ分子雲と近いことを突き止めた。また銀経1.5--3.5度と銀経－20度付近で、中性鉄輝線の分布が高階電離鉄と比べて局所的に増加していることを発見した。この成分は分子雲と相関しており 、X線や低エネルギー宇宙線(LECR)が分子雲に照射することで放射されている。銀河面全体でスペクトルを抽出すると、高階電離鉄の等価幅(スペクトルの連続成分と輝線強度の比)はCVとABの混合だけで概ね再現できるが、中性鉄輝線は高々50%しか説明できない。つまり強い中性鉄輝線を放射する天体の寄与が必要である。X線やLECRが分子雲に照射して放射される中性鉄輝線は大きな等価幅(>300 eV)を示すこと、また中性鉄輝線のSHが分子雲に近いことから、銀河面全体の中性鉄輝線の半分以上は分子雲起源だろう。明るいX線源が分子雲を照らして放射される中性鉄輝線の寄与は10%しかない。最も可能性が高いのはLECRの衝突による放射である。LECRのエネルギー密度は、陽子の場合~10 eVcc、電子の場合~0.01 eVccだろう。LECRは太陽風の影響で太陽系内では観測不可能なので、探査機による太陽系のごく近傍での観測を除くと全く未知の領域である。本研究は、中性鉄輝線によってLECRを測定できることを初めて実証した。

星系表面包含广泛的辐射（GDXE），无法分辨到个体的天体中。它最大的特征是来自中性和高阶电离铁的发射线，GDXE的起源是恒星的集合，例如恒星（CV）和活动二进制（AB）。然而，常规的GDXE研究讨论了中性铁和高阶电离铁的亮度线，而无需区分它们。我们使用Suzaku卫星在将发射线与中性铁和高阶电离铁分开后准确测量空间分布（尺度高：SH）。结果，我们发现高阶离子铁的SH几乎与CV和AB不一致，但是中性铁发光电线的SH小于CV和AB的一半，并且接近分子云。我们还发现，与高阶的1.5-3.5摄氏度和-20摄银的高阶电离铁相比，中性铁发射线的分布在本地增加，与高阶离子化铁相比，局部增加了中性铁发射线的分布。该成分与分子云相关，并通过用X射线和低能量宇宙射线（LECRS）照射分子云来发出。当频谱在整个星系平面上提取时，高阶离子化铁的等效宽度（频谱的连续成分与发射线强度的强度与强度的强度之比通常可以通过混合CV和AB单独复制，但是只能通过高达50％来解释中性铁发射线。换句话说，需要发射强中性铁发光的天体的贡献。通过X射线和分子云上LECR辐射发射的中性铁发射线表现出较大的等效宽度（> 300 eV），中性铁发射线的SH靠近分子云，因此整个星系表面中超过一半的中性铁发射线可能来自分子云。明亮的X射线源发出的中性铁发射线的贡献仅为分子云。 LECR碰撞引起的最可能的辐射。质子的LECR的能量密度为〜10 EVCC，电子的能量密度为〜0.01 EVCC。由于由于太阳风的影响，在太阳系中无法观察到LECR，因此它是一个完全未知的区域，除了航天器在太阳系附近进行的观察结果。这项研究首次证明了LECR可以通过中性铁发射线进行测量。

项目成果

Suzaku observation of the unidentified gamma-ray source HESS J1841-055

朱雀观测不明伽马射线源 HESS J1841-055

• 发表时间: 2014
• 作者: Murino Kobayakawa;Ayumi Fujimoto;Mitsuhiro Sakata;Masatoshi Yasuda;Shuji Matsusaka;Kumiko K. Nobukawa et al.
• 通讯作者: Kumiko K. Nobukawa et al.

Soft x-ray imager (SXI) onboard ASTRO-H

ASTRO-H 机载软 X 射线成像仪 (SXI)

• DOI: 10.1117/12.2230672
• 发表时间: 2016
• 期刊: Proceedings of the SPIE
• 作者: Tsunemi;Hiroshi; Hayashida;Kiyoshi; Tsuru;Takeshi Go; Dotani;Tadayasu; Nakajima;Hiroshi; Anabuki;Naohisa; Nagino;Ryo; Tanaka;Takaaki; Uchida;Hiroyuki; Ozaki;Masanobu; Natsukari;Chikara; Tomida;Hiroshi; Ueda;Shutaro; Iwai;Masachika; Nobukawa,
• 通讯作者: Masachika; Nobukawa,

銀河リッジX線放射における中性鉄輝線の研究: 低エネルギー宇宙線の寄与

银脊X射线发射中性铁发射线的研究：低能宇宙射线的贡献

• 发表时间: 2016
• 作者: 吉田 康;稲葉 章;古賀 精方;野間純平;信川久実子
• 通讯作者: 信川久実子

銀経~3度領域における銀河リッジX線放射の中性鉄輝線の超過の発見

银经~3度区域的银脊X射线发射中发现过量的中性铁发射线

• 发表时间: 2015
• 作者: 伊藤里紗;日比輝正;大友康平;一本嶋佐理;大嶋祐介;今村健志;根本知己;信川 久実子
• 通讯作者: 信川 久実子

New correction method for CTI and charge trail of the Soft X-ray Imager onboard ASTRO-H

ASTRO-H 上软 X 射线成像仪的 CTI 和电荷轨迹的新校正方法

• 发表时间: 2014
• 期刊: Suzaku-MAXI 2014: Expanding the frontiers of the X-ray universe
• 作者: 日比輝正;一本嶋佐理;根本知己;上羽貴大;酒井雅史・野間純平;Kumiko K. Nobukawa et al.
• 通讯作者: Kumiko K. Nobukawa et al.