2012 Fiscal Year Research-status Report
過電離プラズマで解明する超新星残骸の構造進化の新シナリオ
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24540229
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小山 勝二 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (10092206)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超新星 / Ｘ線スペクトル / 電離非平衡プラズマ / 未電離プラズマ / 過電離プラズマ |
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| Research Abstract |
本研究は すざく衛星で、過電離プラズマを広範な超新星残骸サンプルで探査し、精密解析、つづいてAstro-Hで高分散分光観測をおこない、最終的には超新星残骸の構造･進化の新シナリオを構築することを目的としている。
当該年度（H24)の具体的な成果（実績）は 1) 超新星残骸 W44, W28, G346.6-0.2から新たに過電離プラズマを発見した。2）W44, W28の過電離プラズマで元素毎に各元素の過電離度(Tz/Te)を観測から決定し、それを再現する初期条件（プラズマの成因）と緩和過程の具体的プロセスにせまった。また プラズマの電子温度、電離温度の場所依存性を分子雲の分布と比較研究した。その結果過電離プラズマは ①冷たい分子雲への熱伝導冷却は否定され、②濃い星周ガス中で出来た電離平衡プラズマが密度の低い星間空間へ断熱的に広がった、と理解できた。一方電離温度のみが ③超熱的成分 (非熱的硬X線）電子による選択的電離、または、④ガンマバーストやアフターグローＸ線による効率的電離（光電離）もほぼ否定できた。3) 過電離プラズマの生成機構として、濃い星周ガス中で出来た電離平衡プラズマが密度の低い星間空間へ断熱的に広がる様子を数値計算し、そのシナリオの妥当性を検証した。
以上の成果結果を4編の査読論文に仕上げ、２回の国際会議で発表した。
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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
１）3個の超新星残骸(G346.6-0.2, W28, W44)から過電離プラズマを発見できたのは当初の予想した数（１－２個）以上であった。
２）さらにそのうち２個の超新星残骸(W28, W44) から元素毎に電離温度を求め、高電離イオン（電離温度が高い）が時間の経過とともにある電離温度(Tz)まで緩和（再結合）する過程を明らかにした。これも予想以上の進展である。
３）数値シミュレーションで過電離プラズマを再現できたことも予想以上の進展である。
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| Strategy for Future Research Activity |
すざく衛星のキープロジェクトとして観測したいくつかの超新星残骸の解析を進める。
具体的には、１）元素毎の過電離度（Tz/Te）と、２）過電離度の場所依存性、の観測的解明をさらに数個の超新星残骸で解明する。これから過電離プラズマの成因、すなわち①冷たい分子雲への熱伝導冷却があった、②濃い星周ガス中で出来た電離平衡プラズマが密度の低い星間空間へ断熱的に広がった。③超熱的成分 (非熱的硬X線)電子による選択的電離があった、④ガンマバーストやアフターグローＸ線による効率的電離（光電離）があったかを検定する。今後の解析対象としてIC443, G348.5+0.1, M49, N23などである。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
上記の研究推進方策を遂行するための研究打ち合わせ、情報収集、えられた結果の論文に投稿、国内外の学会などで発表、そのため
（１）投稿費として約10万円を使用する。
（２）研究打ち合わせ、情報収集の旅費、国際会議、国内会議で発表の参加費と旅費あわせて約56万円を使用する。
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[Journal Article] Recombining Plasma and Hard X-Ray Filament in the Mixed-Morphology Supernova Remnant W 442012
Author(s)
Uchida, Hiroyuki; Koyama, Katsuji; Yamaguchi, Hiroya; Sawada, Makoto; Ohnishi, Takao; Tsuru, Takeshi Go; Tanaka, Takaaki; Yoshiike, Satoshi; Fukui, Yasuo
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Journal Title
Publ. Astron. Soc. Japan
Volume: 64
Pages: 141-1, 141-9
Peer Reviewed
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