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鉄輝線精密分光による銀河宇宙線加速の初期機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J00548
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関奈良女子大学

研究代表者

信川 久実子  奈良女子大学, 理学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードX線天文学 / 宇宙線 / X線CCD / 低エネルギー宇宙線 / 超新星残骸 / 銀河面X線放射
研究実績の概要

銀河宇宙線の起源と考えられている超新星残骸 (SNR)において低エネルギー宇宙線を探査するため、宇宙線が分子雲に衝突して放射される中性鉄輝線の調査を「すざく」衛星を用いて行なってきた。受入研究室の学生と共同研究を行い、今年度はIC443とW51Cで有意な中性鉄輝線を発見した。どちらの天体も中性鉄輝線の分布は分子雲と相関していた。近傍に分子雲を照らす明るいX線天体は存在しない。これらの事実から、中性鉄輝線の起源は低エネルギー宇宙線であると結論した。宇宙線起源の中性鉄輝線が見つかっている超新星残骸のいくつかは、ガンマ線放射も見つかっている。低エネルギー宇宙線は衝撃波面の近傍に留まったままわずか100年程で冷えるが、高エネルギー宇宙線は冷却に1万年かかり遠くへ拡散すると考えられる。この描像のもと、理論分野の研究者と共にモデルを構築し、ガンマ線スペクトルと中性鉄輝線の強度を統一的に説明した。中性鉄輝線で低エネルギー宇宙線を測定する手法は注目されており、今年度は国際会議で2件、国内会議で1件の招待講演を行なった。さらに「すざく」のデータを調査している中で、半径6分という大きな円環状のX線放射を発見した。詳細な解析の結果、その正体が円環の中心にある突発天体から出たX線フレアのダスト散乱光であることを見出した。この結果も査読付き論文として発表した。2021年度打ち上げ予定の「XRISM」衛星搭載X線CCDの開発も行なった。衛星搭載品の地上試験を行い、そのデータを用いて、受入研究室の学生との共同研究を通して新しい較正手法を確立した。これまでの手法では、異なるクロックモードで取得したデータは異なるパラメータで較正する必要があったが、新しい較正手法は共通のパラメータで較正を行うことができる。この方法は衛星打ち上げ後、観測データの標準的な解析方法として採用される予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 6件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 15件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] NASA/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] NASA/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Discovery of annular X-ray emission centered on MAXI?J1421-613: Dust-scattering X-rays?2020

    • 著者名/発表者名
      Nobukawa Kumiko K、Nobukawa Masayoshi、Yamauchi Shigeo
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 号: 2

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutral iron line in the supernova remnant IC?443 and implications for MeV cosmic rays2019

    • 著者名/発表者名
      Nobukawa Kumiko K、Hirayama Arisa、Shimaguchi Aika、Fujita Yutaka、Nobukawa Masayoshi、Yamauchi Shigeo
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 6 ページ: 115-115

    • DOI

      10.1093/pasj/psz099

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of diffuse X-ray emission from IGR?J17448$-$3232: an implication of a line-of-sight merging activity2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shoko、Yamauchi Shigeo、Nobukawa Kumiko K、Akamatsu Hiroki
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 6

    • DOI

      10.1093/pasj/psz098

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between molecular clouds and MeV?TeV cosmic-ray protons escaped from supernova remnants2019

    • 著者名/発表者名
      Makino Ken、Fujita Yutaka、Nobukawa Kumiko K、Matsumoto Hironori、Ohira Yutaka
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 4 ページ: 78-78

    • DOI

      10.1093/pasj/psz058

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation hardness of a p-channel notch CCD developed for the X-ray CCD camera onboard the XRISM satellite2019

    • 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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Low-Energy Cosmic Rays via the Neutral Iron Line2019

    • 著者名/発表者名
      Nobukawa Kumiko K.、Saji Shigetaka、Hirayama Arisa、Nobukawa Masayoshi、Yamauchi Shigeo、Matsumoto Hironori、Koyama Katsuji
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1181 ページ: 012040-012040

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1181/1/012040

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] X-ray spectra of Sgr A East and diffuse X-raybackground near the Galactic center2019

    • 著者名/発表者名
      A. Ono, H. Uchiyama, S. Yamauchi, M. Nobukawa, K. K. Nobukawa, K. Koyama
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New scenario of plasma evolution in IC4432019

    • 著者名/発表者名
      Arisa Hirayama; Shigeo Yamauchi; Kumiko K Nobukawa; Masayoshi Nobukawa; Katsuji Koyama
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 2

    • DOI

      10.1093/pasj/psy153

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discovery of 6.4 keV line and soft X-ray emissions from G323.7-1.0 with Suzaku2018

    • 著者名/発表者名
      Saji, Shigetaka; Matsumoto, Hironori; Nobukawa, Masayoshi; Nobukawa, Kumiko K.; Uchiyama, Hideki; Yamauchi, Shigeo; Koyama, Katsuji
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: Advance access 号: 2 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/pasj/psx158

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Origin of the low-temperature plasma in the Galactic center X-ray emission2018

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, Shigeo; Shimizu, Miku; Nobukawa, Masayoshi; Nobukawa, Kumiko K.; Uchiyama, Hideki; Koyama, Katsuji
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 4

    • DOI

      10.1093/pasj/psy077

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 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 ejecta2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First discovery of iron line emission generated by low-energy cosmic rays2018

    • 著者名/発表者名
      K. K. Nobukawa, M. Nobukawa, S. Yamauchi, H. Uchiyama, K. Koyama
    • 雑誌名

      Proceedings of 35th International Cosmic Ray Conference

      巻: - ページ: 687-687

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Transition from Young to Middle-aged Supernova Remnants: Thermal and Nonthermal Aspects of SNR N132D2018

    • 著者名/発表者名
      Bamba Aya、Ohira Yutaka、Yamazaki Ryo、Sawada Makoto、Terada Yukikatsu、Koyama Katsuji、Miller Eric D.、Yamaguchi Hiroya、Katsuda Satoru、Nobukawa Masayoshi、Nobukawa Kumiko K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 854 号: 1 ページ: 71-71

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa5a0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence for a Neutral Iron Line Generated by MeV Protons from Supernova Remnants Interacting with Molecular Clouds2018

    • 著者名/発表者名
      Nobukawa, Kumiko K.; Nobukawa, Masayoshi; Koyama, Katsuji; Yamauchi, Shigeo; Uchiyama, Hideki; Okon, Hiromichi; Tanaka, Takaaki; Uchida, Hiroyuki; Tsuru, Takeshi G.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 854 号: 2 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa8dc

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Localized recombining plasma in G166.0+4.3: A supernova remnant with an unusual morphology2017

    • 著者名/発表者名
      H. Matsumura, H. Uchida, T. Tanaka, T. G. Tsuru, M. Nobukawa, K. K. Nobukawa and M. Itou
    • 雑誌名

      Publication of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 2 ページ: 30-37

    • DOI

      10.1093/pasj/psx001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modeling the spectral response for the soft X-ray imager onboard the ASTRO-H satellite2016

    • 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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scale heights and equivalent widths of the iron K-shell lines in the Galactic diffuse X-ray emission2016

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, S., Nobukawa, K. K., Nobukawa, M., Uchiyama, H., Koyama, K.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 68 号: 4 ページ: 59-59

    • DOI

      10.1093/pasj/psw057

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Origin of the Galactic Diffuse X-ray Emission: Iron K-shell Line Diagnostics2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nobukawa, H. Uchiyama, K. K. Nobukawa, S. Yamauchi, K. Koyama
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 低エネルギー宇宙線で輝くX線の天の川―「すざく」の銀河面観測が明らかにした新事実2016

    • 著者名/発表者名
      信川 久実子
    • 雑誌名

      天文月報

      巻: 109 ページ: 773-779

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recombining plasma in the remnant of a core-collapsed supernova, Kes 172015

    • 著者名/発表者名
      Washino, Ryosaku; Uchida, Hiroyuki; Nobukawa, Masayoshi; Tsuru, Takeshi Go; Tanaka, Takaaki; Kawabata Nobukawa, Kumiko; Koyama, Katsuji
    • 雑誌名

      PASJ

      巻: 67 号: SP1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1093/pasj/psv095

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 硬X線で探る星形成領域2020

    • 著者名/発表者名
      信川 久実子
    • 学会等名
      高感度・広帯域X線天文衛星FORCEで探る高エネルギー宇宙
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 30 Doradus複合領域における中性鉄輝線の調査(2)2020

    • 著者名/発表者名
      信川 久実子
    • 学会等名
      日本天文学会2020年春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of low-energy cosmic rays2019

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Nobukawa
    • 学会等名
      GCWS2019: New Horizons in Galactic Center Astronomy and Beyond
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MeV宇宙線の研究とMeVガンマ線との関連2019

    • 著者名/発表者名
      信川 久実子
    • 学会等名
      第二回MeVガンマ線天文学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 30 Doradus複合領域における中性鉄輝線の調査2019

    • 著者名/発表者名
      信川 久実子
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Low-energy cosmic rays in supernova remnants interacting with molecular clouds,2019

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Nobukawa
    • 学会等名
      Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources - XIII
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 中性鉄輝線で探る超新星残骸における低エネルギー宇宙線2019

    • 著者名/発表者名
      信川久実子
    • 学会等名
      第18回高宇連研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] X線分光撮像衛星(XRISM)搭載Xtend用試作miniCCDにおけるCTIモデル2019

    • 著者名/発表者名
      信川久実子
    • 学会等名
      日本天文学会2019年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Observations of neutral iron line in supernova remnants and implications for low-energy cosmic rays2018

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Nobukawa
    • 学会等名
      SNR workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 6.4 keV鉄輝線を用いた超新星残骸におけるMeV宇宙線の測定2018

    • 著者名/発表者名
      信川久実子
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of low-energy cosmic rays in Supernova remnants via neutral iron line2018

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Nobukawa
    • 学会等名
      42nd COSPAR Scientific Assembly
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of low-energy cosmic rays via the neutral iron line2018

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Nobukawa
    • 学会等名
      26th Extended European Cosmic Ray Symposium and 35th Russian Cosmic Ray Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] X線天文衛星「ひとみ」による超新星残骸N132Dの観測2018

    • 著者名/発表者名
      信川久実子
    • 学会等名
      第17回高宇連研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MAXI J1421-613周辺からのX線円環放射の発見2018

    • 著者名/発表者名
      信川久実子
    • 学会等名
      日本天文学会2018年春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子雲と相互作用している超新星残骸における宇宙線起源の中性鉄輝線探査2017

    • 著者名/発表者名
      信川久実子
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Low-Energy Cosmic Rays from Supernova Remnants2017

    • 著者名/発表者名
      Kumiko K. Nobukawa
    • 学会等名
      SNR workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 銀河リッジX線放射の中性鉄輝線における低エネルギー宇宙線の寄与2017

    • 著者名/発表者名
      信川久実子
    • 学会等名
      天の川銀河研究会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] First discovery of iron line emission generated by low-energy cosmic rays2017

    • 著者名/発表者名
      Kumiko K. Nobukawa
    • 学会等名
      35th International Cosmic Ray Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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