星間物質の精査によるガンマ線超新星残骸の探求

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本申請研究は、ガンマ線超新星残骸 (SNR) に付随する星間分子 (CO) と原子 (HI) を定量し、宇宙線陽子起源ガンマ線放射を特定することを目的とする。当該年度は、マゼラン雲と北天の SNR およびその複合体に付随する CO と HI の精密定量を行なった。大マゼラン雲の SNR 複合体 30 Dor C は、シンクロトロンX線やTeVガンマ線で明るく輝くため、10 TeVを超える高いエネルギーまでの宇宙線加速を探るうえで適している。オーストラリアのMopra 電波望遠鏡を用いた CO 観測と、ATCA 電波干渉計によるHI公開データを組み合わせることで、30 Dor C に付随する星間ガスを特定した。興味深いことに、北西部の高密度分子雲方向でシンクロトロンX線の増光が確認された。これは、銀河系内の SNR RX J1713 他で見られている、衝撃波―星間ガス相互作用の描像と酷似している。ガンマ線の放射方向とも矛盾はないため、有望な宇宙線陽子加速源を特定したといえる。JCMT 望遠鏡による CO 公開データを解析し、北天のガンマ線 SNR 3C 391 に付随する星間ガスを特定した。視線速度 15 km/s に渡るウイング成分がみられていることから、衝撃波と強く相互作用した星間ガス (shocked-gas) とみられる。今後、野辺山45-m電波望遠鏡を用いて異なる励起状態の CO を観測し、shocked-gas の物理量を精査することで、宇宙線陽子起源ガンマ線の特定を目指す。なお本研究は、同じ研究代表者の特別推進研究「星間水素の精密定量による新たな星間物質像の構築」が採択となったため、本研究計画は特別推進研究の内容に含まれ、引き続き推進していく予定である。