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2019 Fiscal Year Annual Research Report

鉄輝線精密分光による銀河宇宙線加速の初期機構解明

Research Project

Project/Area Number 16J00548
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

信川 久実子  奈良女子大学, 理学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2020-03-31
KeywordsX線天文学 / 宇宙線 / X線CCD
Outline of Annual Research Achievements

銀河宇宙線の起源と考えられている超新星残骸 (SNR)において低エネルギー宇宙線を探査するため、宇宙線が分子雲に衝突して放射される中性鉄輝線の調査を「すざく」衛星を用いて行なってきた。受入研究室の学生と共同研究を行い、今年度はIC443とW51Cで有意な中性鉄輝線を発見した。どちらの天体も中性鉄輝線の分布は分子雲と相関していた。近傍に分子雲を照らす明るいX線天体は存在しない。これらの事実から、中性鉄輝線の起源は低エネルギー宇宙線であると結論した。宇宙線起源の中性鉄輝線が見つかっている超新星残骸のいくつかは、ガンマ線放射も見つかっている。低エネルギー宇宙線は衝撃波面の近傍に留まったままわずか100年程で冷えるが、高エネルギー宇宙線は冷却に1万年かかり遠くへ拡散すると考えられる。この描像のもと、理論分野の研究者と共にモデルを構築し、ガンマ線スペクトルと中性鉄輝線の強度を統一的に説明した。中性鉄輝線で低エネルギー宇宙線を測定する手法は注目されており、今年度は国際会議で2件、国内会議で1件の招待講演を行なった。さらに「すざく」のデータを調査している中で、半径6分という大きな円環状のX線放射を発見した。詳細な解析の結果、その正体が円環の中心にある突発天体から出たX線フレアのダスト散乱光であることを見出した。この結果も査読付き論文として発表した。2021年度打ち上げ予定の「XRISM」衛星搭載X線CCDの開発も行なった。衛星搭載品の地上試験を行い、そのデータを用いて、受入研究室の学生との共同研究を通して新しい較正手法を確立した。これまでの手法では、異なるクロックモードで取得したデータは異なるパラメータで較正する必要があったが、新しい較正手法は共通のパラメータで較正を行うことができる。この方法は衛星打ち上げ後、観測データの標準的な解析方法として採用される予定である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Discovery of annular X-ray emission centered on MAXI?J1421-613: Dust-scattering X-rays?2020

    • Author(s)
      Nobukawa Kumiko K、Nobukawa Masayoshi、Yamauchi Shigeo
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 72 Pages: id. 31

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neutral iron line in the supernova remnant IC?443 and implications for MeV cosmic rays2019

    • Author(s)
      Nobukawa Kumiko K、Hirayama Arisa、Shimaguchi Aika、Fujita Yutaka、Nobukawa Masayoshi、Yamauchi Shigeo
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Pages: id. 115

    • DOI

      10.1093/pasj/psz099

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of diffuse X-ray emission from IGR?J17448$-$3232: an implication of a line-of-sight merging activity2019

    • Author(s)
      Watanabe Shoko、Yamauchi Shigeo、Nobukawa Kumiko K、Akamatsu Hiroki
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Pages: id. 116

    • DOI

      10.1093/pasj/psz098

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction between molecular clouds and MeV?TeV cosmic-ray protons escaped from supernova remnants2019

    • Author(s)
      Makino Ken、Fujita Yutaka、Nobukawa Kumiko K、Matsumoto Hironori、Ohira Yutaka
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 71 Pages: id. 78

    • DOI

      10.1093/pasj/psz058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiation hardness of a p-channel notch CCD developed for the X-ray CCD camera onboard the XRISM satellite2019

    • Author(s)
      Kanemaru Y.、Sato J.、Mori K.、Nobukawa K.K. et al.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 14 Pages: id. C04003

    • DOI

      10.1088/1748-0221/14/04/C04003

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 硬X線で探る星形成領域2020

    • Author(s)
      信川 久実子
    • Organizer
      高感度・広帯域X線天文衛星FORCEで探る高エネルギー宇宙
  • [Presentation] 30 Doradus複合領域における中性鉄輝線の調査(2)2020

    • Author(s)
      信川 久実子
    • Organizer
      日本天文学会2020年春季年会
  • [Presentation] Measurements of low-energy cosmic rays2019

    • Author(s)
      Kumiko Nobukawa
    • Organizer
      GCWS2019: New Horizons in Galactic Center Astronomy and Beyond
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] MeV宇宙線の研究とMeVガンマ線との関連2019

    • Author(s)
      信川 久実子
    • Organizer
      第二回MeVガンマ線天文学研究会
    • Invited
  • [Presentation] 30 Doradus複合領域における中性鉄輝線の調査2019

    • Author(s)
      信川 久実子
    • Organizer
      日本天文学会2019年秋季年会
  • [Presentation] Low-energy cosmic rays in supernova remnants interacting with molecular clouds,2019

    • Author(s)
      Kumiko Nobukawa
    • Organizer
      Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources - XIII
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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