Ｘ線偏光観測で探る超新星残骸における粒子加速機構

使用 X 射线偏振观测研究超新星遗迹中的粒子加速机制

• 批准号: 13J05448
• 负责人: 武内 陽子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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-13J05448/
• 关键词: 超新星残骸; 元素合成; すざく衛星; 爆発の種類判定; X線偏光観測; 粒子加速; ガス検出器; 国際情報交換; アメリカ

本研究の目的である超新星残骸(SNR)での粒子加速機構を探るために、我々が開発しているX線偏光装置を宇宙に設置する必要がある。しかし、このプロジェクトは予算超過のため、2014年度に一旦停止している。本年度の学位取得のため、私は宇宙の元素の起源や成り立ちを探るために、遠方銀河にある超新星爆発の種類判定の方法を確立を目指した。具体的には、超新星爆発の種類には、Ia型と重力崩壊型の2つがあり、それぞれの爆発で合成される元素に違いがあることがわかっている。爆発の種類とその頻度を調べることは、我々の身近な元素の組成比の起源を調べることに繋がる。爆発後にみられるSNRは高温の薄いプラズマからなり、星を構成していた爆発噴出物の元素が放つX線を直接観測できることから、その元素の種類と量を調べることで、爆発の種類を特定することができる。爆発噴出物を正確に見積もるためには、爆風によって掃き集められる星間物質と爆発噴出物を空間的に切り分けることが重要だと考えられ、今まで空間分解能に優れたX線望遠鏡による観測が盛んに行われてきた。本研究は、従来の方法とは違い、エネルギー分解能が十分にあれば、SNRの構造を空間分解しなくても、元素の生成量が爆発の種類ごとに違うことを活かして、爆発の種類の特定が可能ではないかという点に着目した。私は、大小マゼラン星雲のSNRのうち、X線観測衛星「すざく」のアーカイブデータを用いてスペクトルの系統解析を行い、その方法の検証を試みた。結果、爆発の種類の特定が難しいとされる古いSNR (年齢 >1万年) において、スペクトルの1 keV付近の輝線構造から古いSNRにおいても爆発噴出物の寄与が十分にあることを示し、そのスペクトルの特徴から爆発の種類の分類に成功した。この内容は博士論文としてまとめただけでなく、天文学会での口頭成果報告と、雑誌PASJへの論文掲載がされた。

The purpose of this study is to explore the mechanism for particle acceleration in supernova remnants (SNR) and to develop X-ray polarizing devices in the universe. The budget for 2014 is expected to be discontinued once the budget for 2014 is completed. This year's degree has been obtained and the origin of the elements in the universe has been established. The method for determining the type of supernova explosion in the distant galaxy has been established. The specific type of supernova explosion is type Ia and gravity collapse type 2. The type, frequency and origin of the explosion are regulated. After explosion, the SNR is high temperature, thin and thin, and the composition of the star is high. The elements of the explosion emission are directly measured by X-ray. The type and amount of the elements are adjusted. The type of explosion is specified. Explosions and ejections can be seen in the correct direction, in the correct direction, in This study focuses on the following aspects: the method of decomposition, the structure of SNR, the spatial decomposition, the amount of elements generated, the type of explosion, the specific possibility of explosion. The SNR of the nebula, the size of the nebula, and the X-ray detection of the satellite "" are used to analyze the system, and the method is tested. The results show that the specific characteristics of explosion emission are very difficult to classify, and the characteristics of explosion emission are very successful. The contents of this paper include doctoral thesis, oral report of astronomical society, and paper disclosure of PASJ.

项目成果

宇宙観測を目的としたTPC型X線偏光計の性能評価試験

TPC型空间观测X射线旋光仪性能评价试验

• 发表时间: 2015
• 作者: 早藤 麻美;北口 貴雄;岩切 渉;玉川 徹;武内 陽子;窪田 恵;西田 和樹;榎戸 輝揚
• 通讯作者: 榎戸 輝揚

EVIDENCE FOR THERMAL X-RAY LINE EMISSION FROM THE SYNCHROTRON-DOMINATED SUPERNOVA REMNANT RX J1713.7-3946

• DOI: 10.1088/0004-637x/814/1/29
• 发表时间: 2015-10
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: S. Katsuda;F. Acero;N. Tominaga;Y. Fukui;J. Hiraga;K. Koyama;Shiu-Hang Lee;K. Mori;S. Nagataki;Y. Ohira;R. Petre;H. Sano;Y. Takeuchi;T. Tamagawa;N. Tsuji;H. Tsunemi;Y. Uchiyama

小型かつ変調型の X 線発生装置 Modulated X-ray Source (MXS) の製作と性能評価

小型调制 X 射线源 (MXS) 的制造和性能评估

• 发表时间: 2014
• 作者: 岩切渉;早藤麻美;武内陽子;玉川徹;北口貴雄;榎戸輝揚; 吉川瑛文;金子健太;窪田恵 ;西田和樹;Keith Gendreau
• 通讯作者: Keith Gendreau

PRAXyS衛星搭載に向けた光電効果型ガス偏光計の性能評価

PRAXyS卫星光电效应气体旋光仪性能评估

• 发表时间: 2015
• 作者: 窪田恵;武内陽子;西田和樹;吉川瑛文;金子健太;榎戸輝揚; 早藤麻美;北口貴雄;岩切渉;玉川徹;Keith M. Jahoda;Joanne E. Hill;J. Kevin Black
• 通讯作者: J. Kevin Black

電気パルスで変調駆動できる可搬型X線発生装置の開発

开发可通过电脉冲调制和驱动的便携式 X 射线发生器

• 发表时间: 2015
• 作者: Yosuke Minowa;Yuske Toyoa;Masaaki Ashida;西田和樹
• 通讯作者: 西田和樹