2017 Fiscal Year Research-status Report
Study of initial acceleration mechanism of the Galactic cosmic-rays by the observation of the Galactic diffuse X-ray emission
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17K14289
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| Research Institution | Nara University of Education |
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Principal Investigator |
信川 正順 奈良教育大学, 理科教育講座, 准教授 (00612582)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 銀河系拡散X線放射 / X線天文学 / 超新星残骸 / 宇宙線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は銀河系に広がる、点源に分解できないX線放射（銀河系拡散X線放射）の観測により、銀河系内の宇宙線の起源に迫るものである。
本年度は、銀河宇宙線生成の最有力候補である超新星残骸に焦点を当て、これまでに我々が実証した「中性鉄の特性X線を用いた低エネルギー宇宙線の探査」の手法を用いて、観測研究を行った。このX線成分は淡く微弱なため、これまでで最高の感度を持つX線天文衛星「すざく」のアーカイブデータを使用した。その結果、およそ10天体から中性鉄の特性X線を発見することに成功した（Kes78, W28, W44, Kes 67, Kes 69, G323.7-1.0 など）。さらに、詳細なスペクトル解析の結果、MeV (メガ電子ボルト)の運動エネルギーを持つ宇宙線陽子である可能性が高い。これまでは、超新星残骸からは GeV (ギガ電子ボルト) を超える宇宙線は見つかっていた。本結果は、宇宙線の生成初期における、低エネルギー成分を発見したことである。これは宇宙線の生成機構の解明に重要な情報である。
また、X線天文衛星「ひとみ」が観測した超新星残骸 N132D のデータ解析を行った。「ひとみ」は2016年2月に打ち上げたものの残念ながら１ヶ月で運用を停止した。我々の解析の結果、天体由来の物質がプラズマになり高速で膨張していることを、特性X線のドップラーシフトを元に解明した。得られた結果を、主要著者の１名として投稿論文にまとめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
銀河系拡散X線放射における中性鉄の特性X線の起源は、低エネルギーの宇宙線である可能性がある。しかしその宇宙線がどこに由来するのかは、観測的に明らかになっていない。膨大な銀画面データを解析した結果、超新星残骸からも低エネルギー宇宙線起源の中性鉄の特性X線を発見した。このことは、当初予定していた計画を超えた結果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、銀河面の広い範囲のデータを解析し、低エネルギー宇宙線の分布の測定を行う。銀河系拡散X線放射には、超新星残骸以外にも、白色矮星連星系などのX線星が混入している。純粋に目的としている宇宙線起源成分を抽出するためには、それらの成分を除く必要がある。適宜、超新星残骸やX線星などの調査も行い、主目的である成分にフィードバックをすることにする。
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| Causes of Carryover |
申請時の計画予算からの減額分を補うため、当該年度に購入予定だった物品を別予算を用いて調達した。残額は次年度以降の物品購入、旅費に充てる。
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[Journal Article] Evidence for a Neutral Iron Line Generated by MeV Protons from Supernova Remnants Interacting with Molecular Clouds2018
Author(s)
Nobukawa, Kumiko K.; Nobukawa, Masayoshi; Koyama, Katsuji; Yamauchi, Shigeo; Uchiyama, Hideki; Okon, Hiromichi; Tanaka, Takaaki; Uchida, Hiroyuki; Tsuru, Takeshi G.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 854
Pages: 1, 10
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Transition from Young to Middle-aged Supernova Remnants: Thermal and Nonthermal Aspects of SNR N132D2018
Author(s)
Bamba, Aya; Ohira, Yutaka; Yamazaki, Ryo; Sawada, Makoto; Terada, Yukikatsu; Koyama, Katsuji; Miller, Eric D.; Yamaguchi, Hiroya; Katsuda, Satoru; Nobukawa, Masayoshi; Nobukawa, Kumiko K.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 854
Pages: 1, 9
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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