2022 Fiscal Year Annual Research Report
44Ti専用硬X線望遠鏡で明らかにする銀河系内陽電子の起源
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19K14749
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
佐藤 寿紀 立教大学, 理学部, 助教 (60825975)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 硬X線望遠鏡 / Ia型超新星 / 崩壊γ線 / 銀河系内陽電子起源 / 超新星残骸 / 元素合成 / 重力崩壊型超新星 / γ線カロリメータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ia型超新星の中でも、チャンドラセカール質量に満たない白色矮星の He shell の燃焼で爆発を誘発されるタイプのものは(Double Detonation model)、その He shell の爆発的燃焼によって大量の 44Ti を合成し、この際供給される陽電子が我々の銀河の陽電子の大部分を占めている可能性が示唆されている。一方で、そのIa型超新星の44Ti からの崩壊ガンマ線の観測例は未だない。本研究では、その観測的証拠を掴むための観測機器の開発と観測研究を行なった。
我々は、この44Ti崩壊γ線(68 keV, 78 keV)の観測精度の飛躍的向上のため、ニューハンプシャー大学やNASAと協力し、γ線TESカロリメータと硬X線望遠鏡を組み合わせた気球実験計画を進めている。硬X線望遠鏡の開発に関しては、多層膜研究をNASA/GSFCで開始している。また、多層膜硬X線望遠鏡を搭載した NuSTAR 衛星で採用された、ガラス基盤を用いた望遠鏡の開発も開始しており、NASA/GSFCでの研究とは並列に開発を進めてきた。今年度は、この気球実験(ASCENT)の概念論文が JATIS 誌から出版され、その表紙を飾った。また、この計画の他にも、超新星残骸からの安定Tiの検出に最高感度で迫ることができる XRISM 衛星の観測装置開発も完遂し、2023年度の打ち上げ予定である。
観測研究に関しては、本研究で開拓した安定Tiを用いた爆発モデルの制限について進めた。３月の天文学会年会では「非対称な超新星残骸W49Bにおけるチタン欠乏」という内容を発表し、超新星残骸W49BがIa型超新星起源だったとしても、大量のTiを合成している痕跡はなく、大部分のDouble Detonation modelを棄却できる事を示した。この他にも、超新星残骸に関する観測研究で４本の共著論文を出版した。
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