超新星残骸のＸ線精密撮像分光から探るIa型超新星の親星の起源

• 研究課題/領域番号: 16H03983
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 森 浩二 宮崎大学, 工学部, 教授 (00404393)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円); 2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 超新星残骸 / Ｘ線CCD / ひとみ衛星 / XRISM衛星 / Ｘ線CCDカメラ

研究成果の概要

Ia型と呼ばれる超新星はその絶対光度が一定と考えられており、宇宙の標準光源として使われています。一方で、爆発前の親星の多様性に起因する絶対光度のばらつきも徐々に明らかになってきています。我々は、Ia型超新星が爆発した後に残す残骸のＸ線分光観測に着目し、そこから親星や爆発の情報を引き出す研究をおこないました。これにより、ケプラー超新星の爆発が非対称であった可能性を示しました。また、その他の超新星残骸のＸ線精密分光観測もおこなうと共に、それらの観測装置として「ひとみ」衛星に搭載されたＸ線CCDカメラと XRISM 衛星に搭載するＸ線CCDカメラの開発もおこないました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々が提唱するIa型超新星残骸のX線精密撮像分光を用いて親星の起源に迫る手法は、一般的に用いられる可視光観測とは異なるアプローチです。互いに相補的な関係にあり、両者を統合して解釈することで、これまでになかった知見をもたらすことが期待できます。カロリメータを用いた超新星残骸のX線精密撮像分光は次の XRISM 衛星に持ち越されましたが、本研究でそれにむけてデータ解析の観点でも、観測装置の開発という観点でも準備を整えることができました。

研究成果

• [雑誌論文] Screening and selection of XRISM/Xtend flight model CCD (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoneyama Tomokage、Noda Hirofumi、Hanaoka Maho et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 985 ページ: 164676-164676
  • DOI: 10.1016/j.nima.2020.164676
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Experimental studies on the charge transfer inefficiency of CCD developed for the soft X-ray imaging telescope Xtend aboard the XRISM satellite (2020)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru Yoshiaki、Sato Jin、Kumiko K. Nobukawa et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 984 ページ: 164646-164646
  • DOI: 10.1016/j.nima.2020.164646
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optical blocking performance of CCDs developed for the X-ray Astronomy Satellite XRISM (2020)
  • 著者名/発表者名: Uchida, Hiroyuki; Tanaka, Takaaki; Amano, Yuki; Okon, Hiromichi; Tsuru, Takeshi G.; Nakajima, Hiroshi; Noda, Hirofumi; Hayashida, Kiyoshi; Matsumoto, Hironori; Hanaoka, Maho; Yoneyama, Tomokage; Okazaki, Koki; Asakura, Kazunori; et al.
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 巻: 978 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1016/j.nima.2020.164374
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inverse First Ionization Potential Effects in Giant Solar Flares Found from Earth X-Ray Albedo with Suzaku/XIS (2020)
  • 著者名/発表者名: Katsuda Satoru et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 891 号: 2 ページ: 126-126
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab7207
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Low X-ray Efficiency of a Young High-B Pulsar PSR J1208?6238 Observed with Chandra (2020)
  • 著者名/発表者名: Bamba Aya、Watanabe Eri、Mori Koji、Shibata Shinpei、Terada Yukikatsu、Sano Hidetoshi、Filipovi? Miroslav D.
  • 雑誌名: Astrophysics and Space Science 巻: 365 号: 11 ページ: 178-178
  • DOI: 10.1007/s10509-020-03891-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Status of x-ray imaging and spectroscopy mission (XRISM) (2020)
  • 著者名/発表者名: Tashiro Makoto S.、Maejima Hironori、Toda Kenichi et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 11444 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1117/12.2565812
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Soft x-ray imager (SXI) for Xtend onboard X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nakajima, Hirofumi Noda, Hironori Matsumoto, Kumiko K. Nobukawa et al.
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 11444 ページ: 1144423-1144423
  • DOI: 10.1117/12.2560348
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Planning in-flight calibration for XRISM (2020)
  • 著者名/発表者名: Miller E. D., Sawada M., Guainazzi M., Simionescu A., and Terada Y.(21th), and other 33 authors
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 11444 ページ: 1144426-1144426
  • DOI: 10.1117/12.2561608
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] On-ground calibration of XRISM/Xtend CCD (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoneyama Tomokage、Noda Hirofumi、Hanaoka Maho et al.
  • 雑誌名: SPIE proceedings, Space Telescopes and Instrumentation 2020: Ultraviolet to Gamma Ray 巻: - ページ: 1144425-1144425
  • DOI: 10.1117/12.2561524
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] High Forbidden-to-resonance Line Ratio of O vii Discovered from the Cygnus Loop (2019)
  • 著者名/発表者名: Uchida H.、Katsuda S.、Tsunemi H.、Mori K.、Gu L.、Cumbee R. S.、Petre R.、Tanaka T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 871 号: 2 ページ: 234-234
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaf8a6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Radiation hardness of a p-channel notch CCD developed for the X-ray CCD camera onboard the XRISM satellite (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru Y., Sato J., Mori K. et al.
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 14 号: 04 ページ: C04003-C04003
  • DOI: 10.1088/1748-0221/14/04/c04003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric expansion of the Fe ejecta in Kepler’s supernova remnant (2018)
  • 著者名/発表者名: Kasuga Tomoaki、Sato Toshiki、Mori Koji、Yamaguchi Hiroya、Bamba Aya
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 5 ページ: 88-88
  • DOI: 10.1093/pasj/psy085
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Detection of polarized gamma-ray emission from the Crab nebula with the Hitomi Soft Gamma-ray Detector (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi collaboration
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 6 ページ: 113-113
  • DOI: 10.1093/pasj/psy118
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Concept of the X-ray Astronomy Recovery Mission (2018)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, M., et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 10699 ページ: 1069922-1069922
  • DOI: 10.1117/12.2309455
  • 国際共著
• [雑誌論文] Soft x-ray imaging telescope (Xtend) onboard X-ray Astronomy Recovery Mission (XARM) (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayashida Kiyoshi、Tomida Hiroshi、Mori Koji et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 10699 ページ: 1069923-1069923
  • DOI: 10.1117/12.2311446
  • 国際共著
• [雑誌論文] Intermediate-mass Elements in Young Supernova Remnants Reveal Neutron Star Kicks by Asymmetric Explosions (2018)
  • 著者名/発表者名: Katsuda Satoru、Morii Mikio、Janka Hans-Thomas、Wongwathanarat Annop、Nakamura Ko、Kotake Kei、Mori Koji、M?ller Ewald、Takiwaki Tomoya、Tanaka Masaomi、Tominaga Nozomu、Tsunemi Hiroshi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 856 号: 1 ページ: 18-18
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aab092
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Soft X-ray Imager aboard Hitomi (ASTRO-H) (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Nakajima Hiroshi、Tsunemi Hiroshi、Hayashida Kiyoshi、Tsuru Takeshi Go、Dotani Tadayasu
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 号: 01 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1117/1.jatis.4.1.011211
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi observations of the LMC SNR N 132D: Highly redshifted X-ray emission from iron ejecta (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi collaboration, A. Bamba, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 16-16
  • DOI: 10.1093/pasj/psx151
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glimpse of the highly obscured HMXB IGR J16318-4848 with Hitomi (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration, A. Bamba et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 17-17
  • DOI: 10.1093/pasj/psx154
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] In-orbit performance of the soft X-ray imaging system aboard Hitomi (ASTRO-H) (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Hiroshi, Bamba Aya et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 21-21
  • DOI: 10.1093/pasj/psx116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for thermal X-ray features from the Crab nebula with the Hitomi soft X-ray spectrometer (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration, Aya Bamba, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1093/pasj/psx072
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Solar abundance ratios of the iron-peak elements in the Perseus cluster (2017)
  • 著者名/発表者名: Aharonian, F., Bamba, A. et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 551 号: 7681 ページ: 478-480
  • DOI: 10.1038/nature24301
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Detecting Thermal X-Ray Emission and Proper Motions in RX J1713.7-3946 (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsuda Satoru、Acero Fabio、Tominaga Nozomu、Ballet Jean、Fukui Yasuo、Hiraga Junko S.、Koyama Katsuji、Lee Shiu-Hang、Mori Koji、Nagataki Shigehiro、Ohira Yutaka、Petre Robert、Sano Hidetoshi、Takeuchi Yoko、Tamagawa Toru、Tsuji Naomi、Tsunemi Hiroshi、Uchiyama Yasunobu
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 12 号: S331 ページ: 206-212
  • DOI: 10.1017/s1743921317004434
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The quiescent intracluster medium in the core of the Perseus cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 535 号: 7610 ページ: 117-121
  • DOI: 10.1038/nature18627
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spatially Resolved Spectroscopy of a Balmer-dominated Shock in the Cygnus Loop: An Extremely Thin Cosmic-Ray Precursor? (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuda, K. Maeda, Y. Ohira, Y. Yatsu, K. Mori, W. Aoki, K. Morihana, J. C. Raymond, P. Ghavamian, J.-J. Lee, J. Shimoda, R. Yamazaki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 819 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3847/2041-8205/819/2/l32
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Soft x-ray imager (SXI) onboard ASTRO-H (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsunemi, Hiroshi; Hayashida, Kiyoshi; Tsuru, Takeshi Go; Dotani, Tadayasu; Nakajima, Hiroshi; Anabuki, Naohisa; Nagino, Ryo; Tanaka, Takaaki; Uchida, Hiroyuki; Ozaki, Masanobu; Natsukari, Chikara; Tomida, Hiroshi; Ueda, Shutaro; Iwai, Masachika; Nobukawa, Masayoshi; Hiraga, Junko S. et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: Volume 9905 ページ: 11-11
  • DOI: 10.1117/12.2230672
  • 国際共著
• [雑誌論文] The ASTRO-H (Hitomi) x-ray astronomy satellite (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, T. et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9905 ページ: 990510-11
  • DOI: 10.1117/12.2232379
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Modeling the spectral response for the soft X-ray imager onboard the ASTRO-H satellite (2016)
  • 著者名/発表者名: Shota Inoue, Kiyoshi Hayashida, Shuhei Katada, Hiroshi Nakajima, Ryo Nagino, Naohisa Anabuki, Hiroshi Tsunemi, and Shutaro Ueda, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 00 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.03.071
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] X線分光撮像衛星XRISM搭載軟X線撮像装置Xtendの開発の状況(5) (2020)
  • 著者名/発表者名: 野田博文、森浩二、他 XRISM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本物理学会 第75回年次大会(2020年)
• [学会発表] X線分光撮像衛星(XRISM)搭載軟X線撮像装置(Xtend)の開発の現状(4) (2020)
  • 著者名/発表者名: 内田裕之、森浩二、他 XRISM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会 2020年秋季年会
• [学会発表] XRISM 搭載 Xtend のフライト用 CCD の電荷転送非効率の調査 (2020)
  • 著者名/発表者名: 金丸善朗、森浩二、他 XRISM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会 2020年秋季年会
• [学会発表] X線分光撮像衛星 XRISM 搭載軟X線撮像装置 Xtend の開発の状況 (4) (2019)
  • 著者名/発表者名: 森浩二、他 XRISM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本物理学会 2019年秋季大会
• [学会発表] An experimental study on the charge transfer inefficiency of X-ray CCDs developed for the XRISM satellite (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru Y.、Mori K. et al.
  • 学会等名: 12th International "Hiroshima" Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors (HSTD12)
  • 国際学会
• [学会発表] X線分光撮像衛星(XRISM)搭載軟X線撮像装置の開発の現状 (2019)
  • 著者名/発表者名: 冨田洋、森浩二、他 XRISM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2019年春季年会
• [学会発表] すざく衛星搭載Ｘ線CCDカメラ「XIS」の昼地球観測時のバックグラウンド推定の新手法とその適用効果の評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 森浩二、他
  • 学会等名: 日本天文学会2019年春季年会
• [学会発表] X線天文衛星代替機 XARM 搭載軟X線撮像装置 Xtend の開発の状況 (2) (2018)
  • 著者名/発表者名: 森浩二、他 XRISM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本物理学会2018年秋季大会
• [学会発表] Radiation hardness of a p-channel notch CCD developed for the X-ray CCD camera onboard the XRISM satellite (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru Y., Sato J., Mori K., et al.
  • 学会等名: The 9th International Workshop on Semiconductor Pixel Detectors for Particles and Imaging
  • 国際学会
• [学会発表] X線天文衛星代替機(XARM)搭載軟X線撮像装置の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 冨田洋、森浩二、他 XARM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会
• [学会発表] Ｘ線天文衛星「ひとみ」搭載軟Ｘ線撮像検出器 SXI における日照中の校正線源からの輝線中心値の変動調査と光漏れ経路の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 本田大悟、森浩二、他ひとみ/SXIチーム
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会
• [学会発表] Hitomi/Soft X-ray Imager (SXI) overview and on-board calibrations (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori, K. et al.
  • 学会等名: The 12th IACHEC meeting
  • 発表場所: the UCLA conference center
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] X線天文衛星代替機(XARM) 搭載の軟Ｘ線撮像装置の検討状況 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林田清、森浩二、他 XARM/SXI チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2017年秋季年会
• [学会発表] Search for Thermal X-ray Features from the Crab nebula with Hitomi Soft X-ray Spectrometer (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsujimoto,M., Mori, K., et al.
  • 学会等名: The X-ray Universe 2017
• [学会発表] Ｘ線天文衛星「ひとみ (ASTRO-H) 」搭載軟Ｘ線撮像検出器 SXI の軌道上性能と較正の現状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森浩二、他ひとみ/SXIチーム
  • 学会等名: 日本天文学会 2016 年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Soft x-ray imager (SXI) onboard ASTRO-H (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsunemi, H., Mori, K., et al.
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
  • 発表場所: Edinburgh International Conference Centre
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] The ASTRO-H (Hitomi) x-ray astronomy satellite (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, T., Mori, K. et al.
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
  • 発表場所: Edinburgh International Conference Centre
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会