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超新星残骸におけるガンマ線と原子雲・分子雲観測による宇宙線加速起原の検証

Research Project

Project/Area Number 13J08861
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

吉池 智史  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords分子雲 / ガンマ線 / サブミリ波 / 宇宙線加速 / 超新星残骸 / 水素原子
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、銀河系内の宇宙線の加速起原として有力である超新星残骸(SNR)での宇宙線陽子加速を観測的に検証・特定し、さらにSNRの進化と宇宙線陽子加速の描像を解明することである。加速宇宙線陽子は、星間陽子との相互作用によりガンマ線を放射する。そのため、ガンマ線が検出されている複数の年齢数万年のSNRに対し、星間陽子とガンマ線分布の比較解析を適用する。平成26年度では下記のことを遂行した。
(1) SNR W28方向の12CO(J=1-0,2-1)輝線観測データ(NANTEN2望遠鏡)の解析を行い、衝撃波相互作用したガスを特定、その分布を明らかにした。相互作用ガスは、広い速度幅と高い輝線強度比を持つ。これは衝撃波相互作用による乱流の卓越(前者)と加熱(後者)の結果と理解できる。同様の特徴を持つガスは、前年度の解析で他のSNR(W44、IC443)でも見つかっている。また、この相互作用ガスは、フィラメント状の分布をしており、電波連続で見られるフィラメント構造と対応することも分かった。
(2) SNR W28方向のガンマ線に対応するガス成分の特定を行った。H.E.S.S.チェレンコフ望遠鏡によってW28上に一つ、その周辺で3つのTeVガンマ線ソースが見つかっている。過去の研究で、それぞれに対応するガス成分の存在は示されていたが、分解能・観測グリッドが粗いために正確に抽出出来ていなかった。NANTEN2による12CO輝線データを用いることで、各ガンマ線ソースに対応するガス成分を速度(V)+空間(X,Y)の3次元(X,Y,V)空間でより正確に抽出することができ、それぞれのガンマ線ソースに速度の異なるガス成分があることが分かった。
(3) W28のガンマ線起源について、W28上のガンマ線ソースは、(1)で述べた相互作用ガスと良く対応し、このことは、W28での宇宙線陽子加速を支持する結果である。前年度のW44やIC443の結果と合わせ、ガスと衝撃波の相互作用がSNRでの宇宙線陽子の加速と結びついていることを示唆する。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] A Detailed Study of Non-thermal X-Ray Properties and Interstellar Gas toward the γ-Ray Supernova Remnant RX J1713.7–39462015

    • Author(s)
      H.Sano, T.Fukuda, S.Yoshiike, Y.Fukui・・・他18名
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 799 Issue: 2 Pages: 175-175

    • DOI

      10.1088/0004-637x/799/2/175

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The supernova remnant W44: Confirmations and challenges for cosmic-ray acceleration2014

    • Author(s)
      M.Cardillo, M.Tavani, S.Yoshiike, H.Sano, T.Fukuda, Y.Fukui・・・他3名
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 565 Pages: A74-A74

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201322685

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Interstellar Protons in the TeV γ-Ray SNR HESS J1731-347: Possible Evidence for the Coexistence of Hadronic and Leptonic γ-Rays2014

    • Author(s)
      T.Fukuda, S.Yoshiike, H.Sano, K.Torii, H.Yamamoto, F.Acero, Y.Fukui
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 788 Issue: 1 Pages: 94-94

    • DOI

      10.1088/0004-637x/788/1/94

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The Neutral Interstellar Gas toward SNR W44 : Candidates for Target Protons in Hadronic γ-Ray Production in a Middle-aged Supernova Remnant2013

    • Author(s)
      吉池智史
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 768 Issue: 2 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1088/0004-637x/768/2/179

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interstellar gas towards CTB 37A and the TeV gamma-ray source HESS J1714-3852013

    • Author(s)
      Maxted, N. I., et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

      Volume: 434 Issue: 3 Pages: 2188-2201

    • DOI

      10.1093/mnras/stt1159

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dense Gas Towards the RXJ1713.7-3946 Supernova Remnant2013

    • Author(s)
      Maxted, N. I., et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Australia

      Volume: 30 Pages: 55-68

    • DOI

      10.1017/pasa.2013.35

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-thermal X-rays and interstellar gas toward the y-ray supernova remnant RX J1713.7-3946 : Evidence for X-ray enhancement around CO and HI clumps The Astrophysical Journal'2013

    • Author(s)
      Sano, H., et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 778 Issue: 1 Pages: 59-77

    • DOI

      10.1088/0004-637x/778/1/59

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超新星残骸 IC443 の 12,13CO(J =1-0, 2-1) 輝線観測2014

    • Author(s)
      吉池智史、福田達哉、佐野栄俊、鳥居和史、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、福井康雄、NANTEN2チーム
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Middle-aged SNRにおける衝撃波相互作用とガンマ線放射2014

    • Author(s)
      吉池智史
    • Organizer
      SNR workshop 2014
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-06-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mopra 電波望遠鏡によるガンマ線 SNR RX J1713.7-3946の観測2014

    • Author(s)
      佐野栄俊、福田達哉、吉池智史、桑原利尚、鳥居和史、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、田中孝明、松本浩典、井上剛志、山崎了、犬塚修一郎、河村晶子、水野範和、大西利和、西村淳、水野亮、福井康雄、NANTENチーム
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Mopra 望遠鏡による超新星残骸 RXJ1713.7-3946の観測(II)2014

    • Author(s)
      佐野栄俊、福田達哉、吉池智史、長谷川敬亮、清水茂樹、榎谷玲依、桑原利尚、鳥居和史、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、犬塚修一郎、福井康雄、田中孝明、松本浩典、内山泰伸、井上剛志、山崎了、NANTENチーム、, 他5名
    • Organizer
      日本天文学会2013年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大楽
    • Year and Date
      2014-03-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] NANTEN2 observations-NASCO project and Gamma-ray SNRs-2014

    • Author(s)
      吉池智史、福井康雄、福田達哉、佐野栄俊、鳥居和史、桑原利尚、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、N. M. McClure-Griffiths, Gavin Rowell, 井上剛志, 山崎了, 犬塚修一郎, 田中孝明, 河村晶子, 水野範和, 水野亮, 大西利、NANTEN consortium
    • Organizer
      The 2014 Nanten2 Consortium Workshop
    • Place of Presentation
      Seacliff Beach Hotel, オーストラリア
    • Year and Date
      2014-02-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超新星残骸 RX JO852.0-4622 における星間ガスとX線放射 II2013

    • Author(s)
      佐野栄俊、福田達哉、吉池智史、佐藤淳基、桑原利尚、鳥居和史、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、田中孝明、松本浩典、井上剛志、山崎了、犬塚修一郎、福井康雄、他NANTENチーム、, 他5名
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Middle-aged SNR における星間ガスと加速宇宙線エネルギー2013

    • Author(s)
      吉池智史、福田達哉、佐野栄俊、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、福井康雄、鳥居和史、田島 宏康、Bon Chul Koo
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2013-09-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Mopra 望遠鏡による超新星残骸 RXJ1713.7-3946の観測2013

    • Author(s)
      佐野栄俊、福田達哉、吉池智史、長谷川敬亮、清水茂樹、榎谷玲依、桑原利尚, 鳥居和史、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、犬塚修一郎、福井康雄、NANTENチーム、, 他10名
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2013-09-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] なんてん/NANTEN2による超新星残骸の観測2013

    • Author(s)
      吉池智史、福田達哉、佐野栄俊、鳥居和史、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、福井康雄、犬塚修一郎、田島 宏康、松本博典、田中孝明、井上剛志、Andrea Giuliani、Ron Chul Koo、, 他 NANTENチーム
    • Organizer
      ALMA SNR workshop
    • Place of Presentation
      青山学院大学
    • Year and Date
      2013-05-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular clouds observations with NANTEN2-NASCO project and gamma-ray SNRs2013

    • Author(s)
      吉池智史、福田達哉、佐野栄俊、大浜晶生、鳥居和史、桑原利尚、早川貴敬、奥田武志、山本宏昭、立原研悟、田島宏康、Andrea Giuliani、Bon Chul Koo、福井康雄
    • Organizer
      11th AGILE Science Workshop "Gamma-Rays and Galactic Cosmic Rays"
    • Place of Presentation
      A.S.I. (agenzia spaziale italiano)、イタリア
    • Year and Date
      2013-05-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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