Observation of Time-Variabilities of Thermal X-ray Emission in Supernova Remnant for Revealing Shock Heating Mechanisms

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21J20027
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松田 真宗 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2021-04-28 – 2024-03-31
• Keywords: 超新星残骸 / X線天文学 / 衝撃波物理

Outline of Annual Research Achievements

Chandra 衛星で2000年、2003年、2007年、2009年、２０１５年に撮影された Tycho の超新星残骸の観測データを解析したところ、knot-like の熱的放射が15年の間に増光していることを発見した。これらは大きさが2 秒角程度であり、 SNR 北東部のリム付近に位置する。knot 構造を星間物質由来と仮定したモデルでフィッティングした結果、スペクトルをよく再現することができ、一部の knot 構造の電子温度は、2000年から 2015年の間に ~0.2 keV から~0.7 keV まで上昇していることがわかった。これを受け、knot 構造と Hα 輝線放射のイメージを比較すると、良く相関していた。この領域における Hα 輝線は、順行衝撃波と星間空間の中性ガスが相互作用して放射すると考えられている (Ghavamian et al. 2000, Knezevic　et al. 2017)。熱的 X 線プラズマの局所的な時間変動は Cassiopeia A でも見つかっており、数年単位での電子温度上昇 (Rutherford et al. 2013) や可視光帯域との相関性 (Patnaude & Fesen 2007, 2014) という点でも類似している。
クーロン加熱モデルとの比較から、knot　領域での無衝突電子加熱の効率を割り出すことに成功した。この結果から、knot 領域では先行研究と矛盾のない程度の効率で無衝突加熱が起こっていることがわかった。
この研究結果について、いくつかの研究会で発表を行い、査読論文を執筆・投稿した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

論文の執筆にあたって、多くの研究者の方々と議論を深めていたため。

Strategy for Future Research Activity

前年度の結果を受け、同じIa型で年齢も近いKeplerの超新星残骸の時間変動解析を行う。