新世代Ｘ線観測衛星を用いた超新星残骸の進化の解明

利用新一代 X 射线观测卫星阐明超新星遗迹的演化

• 批准号: 16J02332
• 负责人: 桂川 美穂
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J02332/
• 关键词: 超新星残骸; 過電離プラズマ; MM-SNRs; CTB1; ミュオン特性X線; Recombining plasma; G116.9+0.2

近年の X 線観測からいくつかの超新星残骸（SNR）では、電離よりも再結合が優勢な過電離プラズマが確認されている。その多くは近傍に分子雲や原子雲の存在が確認されているため、SNRの進化や構造形成には周辺ガス環境が深く関わっていると考えられるが、その進化機構の詳細は明らかにされていない。これを明らかにするには、周辺環境とSNRの進化の関係を定量的に評価する必要がある。現在のX線スペクトル解析で使用されているプラズマモデルは温度の時間発展が考慮されておらず、プラズマからの放射を再現するには不十分である。過電離プラズマが発見されたSNRは放射冷却期と考えられ、断熱膨張期期では影響が少なかった放射冷却の効果を考慮した年齢数万年程度の SNR の数値計算が必要となる。本研究では、プラズマの状態の時間発展を考慮した 1 次元数値流体計算を行い、その結果からスペクトルやイメージを生成することで、観測のスぺクトルやイメージと直接比較できる枠組みを構築した。X線のスペクトルは、主に電子温度と各イオンの分配比から形状が決まるため、数値流体計算コードでは、電子温度と電子・イオンの密度、イオンの電離状態の時間発展を計算している。また、流体計算にラグランジアン法を採用することで、格子内の物質量を保存させたまま、初期状態の各流体要素がどのように運動し物理状態を変えていくかを追跡することが可能である。スペクトル生成コードでは、電子温度、電子・イオンの密度、イオンの分配比からプラズマの局所的な放射スペクトルを計算することができる。我々は、開発したコードを用いて実際の ISM の密度が電子温度や電離度にどのような影響を与えるのか調べた。その結果、周辺ガスが濃密であれば数千から数万年経過したSNRは過電離の傾向を示すことがわかった。

In recent years, X-ray measurements of supernova remnants (SNR) have been confirmed. The existence of molecular clouds and primitive heroes in the vicinity of the earth is confirmed, SNR evolution and structural formation are deeply related to the environment, and the details of evolution mechanism are disclosed. A quantitative evaluation of the relationship between the ambient environment and SNR is necessary. Now the X-ray analysis is used to consider the time evolution of temperature and radiation. It is necessary to calculate the SNR value of the radiation cooling period and the thermal expansion period, taking into account the effect of radiation cooling in tens of thousands of years. In this study, the time evolution of the state of the fluid was considered, and the results of the calculation were compared directly with the results of the calculation. X-ray classification, electron temperature, electron density, ionization state time evolution calculation, electron temperature, electron density calculation, ionization state time evolution calculation, electron temperature calculation, electron density calculation, ionization state time evolution calculation. The fluid calculation method is used to preserve the mass of the fluid in the initial state and to trace the physical state. electron temperature, electron density, electron distribution ratio, electron emission ratio The density of ISM, the electron temperature, the ionization degree and the modulation of ISM in the real world are affected by the temperature and ionization degree. As a result, the frequency of the signal increases, and the SNR decreases.

项目成果

CdTe両面ストリップ型硬X線検出器を用いたミュオンX線のイメージング

使用 CdTe 双面条形硬 X 射线探测器进行 μ 子 X 射线成像

• 发表时间: 2018
• 作者: Katsuragawa Miho;Tampo Motonobu;Hamada Koji;Harayama Atsushi;Miyake Yasuhiro;Oshita Sayuri;Sato Goro;Takahashi Tadayuki;Takeda Shin’ichiro;Watanabe Shin;Yabu Goro;Miho Katsuragawa;Miho Katsuragawa
• 通讯作者: Miho Katsuragawa

A compact imaging system with a CdTe double-sided strip detector for non-destructive analysis using negative muonic X-rays

• DOI: 10.1016/j.nima.2017.11.004
• 发表时间: 2018-12-21
• 期刊: NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT
• 影响因子: 1.4
• 作者: Katsuragawa, Miho;Tampo, Motonobu;Yabu, Goro
• 通讯作者: Yabu, Goro

Imaging of muonic X-rays using a CdTe double-sided strip hard X-ray detector

使用 CdTe 双面条形硬 X 射线探测器对 μ 子 X 射线进行成像

• 发表时间: 2018
• 作者: Katsuragawa Miho;Tampo Motonobu;Hamada Koji;Harayama Atsushi;Miyake Yasuhiro;Oshita Sayuri;Sato Goro;Takahashi Tadayuki;Takeda Shin’ichiro;Watanabe Shin;Yabu Goro;Miho Katsuragawa
• 通讯作者: Miho Katsuragawa

X線天文衛星「すざく」による超新星残骸CTB1の観測

X射线天文卫星“朱雀”观测超新星遗迹CTB1

• 发表时间: 2017
• 作者: Katsuragawa Miho;Tampo Motonobu;Hamada Koji;Harayama Atsushi;Miyake Yasuhiro;Oshita Sayuri;Sato Goro;Takahashi Tadayuki;Takeda Shin’ichiro;Watanabe Shin;Yabu Goro;Miho Katsuragawa;Miho Katsuragawa;Miho Katsuragawa;桂川美穂
• 通讯作者: 桂川美穂