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2011 Fiscal Year Annual Research Report

暗黒加速器のX線観測による宇宙線加速の解明

Research Project

Project/Area Number 22340046
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

松本 浩典  名古屋大学, 現象解析研究センター, 准教授 (90311365)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 英之  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所・高エネルギー天文学研究系, 招聘研究員 (20432354)
KeywordsX線天文学 / ガンマ線天文学 / 宇宙線
Research Abstract

我々は日本のX線天文衛星「すざく」を用いて、super cluster Westerlund IのX線観測を行った。この天体は、周囲にTeVガンマ線が大きく広がっており、その関連が示唆されている。まだ解析途中であるが、暗く広がったX線天体を発見した。この天体は、Fermi衛星により発見されたGeVガンマ線パルサーと一致する。しかし、Chandra衛星を用いた高空間分解能観測では、X線点源は発見できなかった。現在、X線天体とパルサー、TeVガンマ線との関連を調査中である。
我々は、最もTeVガンマ線で明るい暗黒加速器HESSJ1614-518のすざくによるX線観測のデータ解析も行った。HESSJ1614-518は、TeVガンマ線イメージで、2つ目玉の構造をしている。平成23年度は、暗い方のピークを調べ、X線対応天体がないことを明らかにした。この結果は、TeVガンマ線の起源が高エネルギー陽子であることを示唆する。また、TeVガンマ線の二つ目玉の中間に、X線天体を発見した。この天体のスペクトルは、光子指数~3のべき型をしていた。さらにXMM-Newton衛星を使って高空間分解能の観測を行い、このX線天体は、複数の天体の重ね合わせであったが、そのうちの一つが極めて明るく支配的であることを発見した。この天体の光子指数は~5であり、非常に大きい。このように大きな光子指数を持つX線天体の正体としては、Anomalous X-ray Pulsar (AXP)の可能性が強い。AXPの正体は、10^<15>ガウスもの強磁場を持つ中性子星(マグネター)と考えられているが、その起源は明らかでない。本研究の結果は、暗黒加速器とは、マグネターを生み出す特殊な超新星爆発のなれの果てであることを示唆しているのかもしれない。また、パルサー風星雲との関連が疑われていたHESSJ1616-508のX線観測を行い、X線でパルサー風星雲は存在しないことを明らかにした。これはHESSJ1616-508の起源は、パルサー風星雲ではないことを示唆している。
将来の高エネルギーX線観測に向けた、X線望遠鏡と検出器の開発を行った。高いエネルギーのX線検出を目指すため、プラチナと炭素を使用した多層膜をできるだけ薄くする実験に挑戦した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度にあげた課題であった、Westerlund I, HESSJ1616-508の観測のデータ解析が順調に進んでいる。HESSJ1614-518の解析結果も最終的にまとめることができた。

Strategy for Future Research Activity

すざく衛星で観測した暗黒加速器には、我々がこれまでに解析したもの以外にも、まだいくつか存在する。今後は、それらのデータ解析も行い、系統的に暗黒加速器のX線での性質を明らかにしたい。そして、本当に宇宙線が加速されているのか、いったいどういう天体なのかを明らかにしたい。

  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Spatial and Temporal Variations of the Diffuse Iron 6.4 keV Line in the Galactic Center Region2012

    • Author(s)
      Dmitrii Chernyshov
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 64 Pages: 14-1-14-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Global Distribution of Fe Kα Lines in the Galactic Center Region Observed with the Suzaku Satellite2011

    • Author(s)
      Hideki Uchiyama
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 63 Pages: S903-S911

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nature of the Unidentified TeV Source HESS J1614-518, Revealed by Suzaku and XMM-Newton Observations2011

    • Author(s)
      Michito Sakai
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 63 Pages: S879-S887

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] No X-Ray Excess from the HESS J1741-302 Region, except for a New Intermediate Polar Candidate2011

    • Author(s)
      Hideki, Uchiyama
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 63 Pages: S865-S872

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Angular resolution measurements at SPring-8 of a hard x-ray optic for the New Hard X-ray Mission2011

    • Author(s)
      Spiga, D.
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 8147

    • DOI

      10.1117/12.894488

  • [Journal Article] The current status of reflector production and hard x-ray characterization for ASTRO-H/HXT2011

    • Author(s)
      Takuya Miyazawa
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 8147

    • DOI

      10.1117/12.893155

  • [Journal Article] Design and tests of the hard x-ray polarimeter X-Calibur2011

    • Author(s)
      Beilicke, M
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 8145

    • DOI

      10.1117/12.893713

  • [Presentation] すざく衛星によるHESS J1832-084のX線観測2012

    • Author(s)
      松本浩典
    • Organizer
      日本天文学会2012春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学
    • Year and Date
      2012-03-31
  • [Presentation] 最も暗いTeVガンマ線未同定天体HESS J1741-302のすざく衛星によるX線観測2012

    • Author(s)
      松本浩典
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] ASTRO-H搭載硬X線望遠鏡(HXT)の開発の現状IV2012

    • Author(s)
      松本浩典
    • Organizer
      日本天文学会2012春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学
    • Year and Date
      2012-03-19
  • [Presentation] X-ray Emission due to Charge Exchange between Solar Wind and Earth Atmosphere on September 12 20052011

    • Author(s)
      Hironori Matsumoto
    • Organizer
      KMI Inauguration Conference on "Quest for the Origin of Particles and the Universe" (KMIIN)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20111024-20111026
  • [Presentation] X-ray Emission due to Charge Exchange between Solar Wind and Earth Atmosphere on September 12 20052011

    • Author(s)
      Hironori Matsumoto
    • Organizer
      Suzaku 2011 : Exploring the X-ray Universe : Suzaku and Beyond
    • Place of Presentation
      SLAC National Accelerator Laboratory
    • Year and Date
      20110720-20110722
  • [Presentation] X-ray observation of dark particle accelerators2011

    • Author(s)
      Hironori Matsumoto
    • Organizer
      KMI Inauguration Conference on "Quest for the Origin of Particles and the Universe" (KMIIN)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2011-10-24

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2014-03-17  

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