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。

The Milky Way plane is divided into two celestial bodies, and the radiation (GDXE) exists. The largest characteristic of GDXE is neutral and high-order ionization. The origin of GDXE is excited binary (CV) and active binary(AB). GDXE research on neutral iron and higher-order ionized iron has been discussed in detail. The space distribution of neutral iron and higher-order ionized iron is precisely measured. As a result, there is no contradiction between SH and CV and AB in high-order ionized iron, SH and CV and AB in neutral iron, and the molecular cloud is close to the middle. The distribution of neutral iron luminescence was found to be higher than that of higher-order ionized iron in the range of 1.5--3.5 degrees and-20 degrees. These components are related to molecular clouds, X-rays, and cosmic rays (LECR). Galactic plane all kinds of iron extraction, high-order ionized iron isoamplitude (the ratio of the continuous component and the intensity of the line), CV and AB mixed component reproduction, neutral iron line is high 50%. A strong neutral iron ray radiates from celestial bodies and is necessary. X-ray LECR is irradiated by molecular clouds, and the neutral ferroglow is emitted with a large amplitude (>300 eV), indicating that the neutral ferroglow is close to molecular clouds, and that more than half of the neutral ferroglow in the galactic plane originates from molecular clouds. The X-ray source in the middle of the morning is illuminated by molecular clouds, and the neutral iron ray in the middle of the morning is emitted by 10%. The most likely scenario is that the LECR conflict will occur. LECR's density is ~10 eVcc for positive electrons and ~0.01 eVcc for electrons. LECR is the solar wind's influence on the solar system. It's impossible to detect it. It's a probe. It's near the solar system. It's all unknown. In this study, the neutral iron line was determined by LECR.

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.

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

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,

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.

The 6.4 keV line emission in the Galactic ridge: Proton-induced fluorescence?

银河脊中的 6.4 keV 线发射：质子引起的荧光？

• 发表时间: 2015
• 作者: Takahiro Motegi;Koichi Mizutani;and Naoto Wakatsuki;K. K. Nobukawa
• 通讯作者: K. K. Nobukawa