超新星残骸のニッケルＫ輝線の撮像分光観測から迫る超新星爆発機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18J01417
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 松村 英晃 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2018-04-25 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 超新星残骸 / 分子雲 / 小マゼラン雲 / RX J0046.5-7308 / 重力崩壊型超新星 / SOIピクセル検出器 / 放射線損傷 / 電荷収集効率

研究実績の概要

銀河系内においては、超新星残骸 (SNR) に付随する分子雲は星間ガスの衝撃波加熱/圧縮だけでなく、熱的/非熱的X線、ガンマ線、宇宙線の起源を理解する上で重要な役割を果たすことが知られている。一方で、我々の銀河以外では、SNRに付随する分子雲の観測は多くはなく、銀河系内と同様の作用を引き起こすがどうかは既知ではない。そこで我々は、大マゼラン雲や小マゼラン雲にある SNR に付随する分子雲と SNR のX線放射を観測し、低金属量な環境下での SNR と分子雲との相互作用を調査してきた。前年度の大マゼラン雲の SNR N63A に引き続き、本年度は小マゼラン雲にある SNR RX J0046.5-7308 (RXJ46) を ASTE、Mopra、ALMA、ASKAPの多数の電波望遠鏡を用いて観測を行い、SNR周辺のガス環境を調査した。そして、8つのSNRシェルに沿った分子雲を発見し、それらの内4つは12CO(J=3-2)/12CO(J=1-0)の高比率から、衝撃波加熱されていることを初めて示した。さらに、Chandra X線天文衛星の観測から、SNR の元素組成比を求めた結果、このSNRは progenitor mass が 30太陽質量以上の重力崩壊型超新星が起源であることを示した。本観測結果からRXJ46周辺の分子雲の物理状態は、銀河系内のSNR W28 と似ていることが分かり、W28と同様に RXJ46 は宇宙線の衝撃波加速やエスケープを研究するための良い実験室であることを示した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Discovery of Shocked Molecular Clouds Associated with the Shell-type Supernova Remnant RX J0046.5?7308 in the Small Magellanic Cloud (2019)
  • 著者名/発表者名: Sano H.、Matsumura H.、Yamane Y.、Maggi P.、Fujii K.、Tsuge K.、Tokuda K.、Alsaberi R. Z. E.、Filipovi? M. D.、Maxted N.、Rowell G.、Uchida H.、Tanaka T.、et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 881 号: 1 ページ: 85-85
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab2ade
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of Charge Cloud Size in X-Ray SOI Pixel Sensors (2019)
  • 著者名/発表者名: Hagino Kouichi、Oono Kenji、Negishi Kousuke、Yarita Keigo、Kohmura Takayoshi、Tsuru Takeshi G.、Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Harada Sodai、Okuno Tomoyuki、Kayama Kazuho、Amano Yuki、et al.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Nuclear Science 巻: 66 号: 7 ページ: 1897-1905
  • DOI: 10.1109/tns.2019.2920281
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Subpixel response of SOI pixel sensor for X-ray astronomy with pinned depleted diode: first result from mesh experiment (2019)
  • 著者名/発表者名: Kayama K.、Tsuru T. G.、Tanaka T.、Uchida H.、Harada S.、Okuno T.、Amano Y.、Hiraga J. S.、et al.
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 14 号: 06 ページ: C06005-C06005
  • DOI: 10.1088/1748-0221/14/06/c06005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ionization age of iron ejecta in the Galactic Type Ia supernova remnant G306.3-0.9 (2019)
  • 著者名/発表者名: Sawada Makoto、Tachibana Katsuhiro、Uchida Hiroyuki、Ito Yuta、Matsumura Hideaki、Bamba Aya、Tsuru Takeshi Go、Tanaka Takaaki
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: 3 ページ: 61-61
  • DOI: 10.1093/pasj/psz036
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ALMA CO Observations of Supernova Remnant N63A in the Large Magellanic Cloud: Discovery of Dense Molecular Clouds Embedded within Shock-ionized and Photoionized Nebulae (2019)
  • 著者名/発表者名: Sano H.、Matsumura H.、Nagaya T.、Yamane Y.、Alsaberi R. Z. E.、Filipovic M. D.、Tachihara K.、Fujii K.、Tokuda K.、Tsuge K.、Yoshiike S.、Onishi T.、Kawamura A.、Minamidani T.、Mizuno N.、Yamamoto H.、Inutsuka S.、Inoue T.、Maxted N.、Rowell G.、Sasaki M.、Fukui Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 873 号: 1 ページ: 40-40
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab02fd
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] X-ray response evaluation in subpixel level for X-ray SOI pixel detectors (2019)
  • 著者名/発表者名: Negishi K.、Kohmura T.、Hagino K.、Kogiso T.、Oono K.、Yarita K.、Sasaki A.、Tamasawa K.、Go Tsuru T.i、Tanaka T.、Matsumura H.、Tachibana K.、Hayashi H.、Harada S.、Mori K.、Takeda A.、Nishioka Y.、Takebayashi N.、Yokoyama S.、Fukuda K.、Arai Y.、Miyoshi T.、Kishimoto S.、Kurachi I.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 924 ページ: 462-467
  • DOI: 10.1016/j.nima.2018.06.073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proton radiation damage experiment for X-ray SOI pixel detectors (2019)
  • 著者名/発表者名: Yarita K.、Kohmura T.、Hagino K.、Kogiso T.、Oono K.、Negishi K.、Tamasawa K.、Sasaki A.、Yoshiki S.、Tsuru T. Go、Tanaka T.、Matsumura H.、Tachibana K.、Hayashi H.、Harada S.、Takeda A.、Mori K.、Nishioka Y.、Takebayashi N.、Yokoyama S.、Fukuda K.、Arai Y.、Miyoshi T.、Kurachi I.、Hamano T.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 924 ページ: 457-461
  • DOI: 10.1016/j.nima.2018.09.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku X-ray observations of the mixed-morphology supernova remnant CTB1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Katsuragawa Miho、Nakashima Shinya、Matsumura Hideaki、Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Lee Shiu-Hang、Uchiyama Yasunobu、Arakawa Masanori、Takahashi Tadayuki
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 6 ページ: 110-110
  • DOI: 10.1093/pasj/psy114
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Total ionizing dose effects on the SOI pixel sensor for X-ray astronomical use (2018)
  • 著者名/発表者名: Koji Mori, Yusuke Nishioka, Ayaki Takeda, Nobuaki Takebayashi, Ryota Takenaka, Seina Sakakura, Shoma Yokoyama, Kohei Fukuda, Masataka Yukumoto, Takahiro Hida, Takeshi G. Tsuru, Takaaki Tanaka, Hideaki Matsumura, Hideki Hayashi, Takayoshi Kohmura, Shinya Nakashima, Yasuo Arai, Ikuo Kurachi
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 巻: 924 ページ: 473-479
  • DOI: 10.1016/j.nima.2018.07.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of the Silicon-On-Insulator Pixel Sensor for X-ray Astronomy, XRPIX6E, Equipped with Pinned Depleted Diode Structure (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Harada, T. G. Tsuru, T. Tanaka, H. Uchida, H. Matsumura, K. Tachibana, H. Hayashi, A. Takeda, K. Mori, Y. Nishioka & 16 coauthors
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 巻: 924 ページ: 468-472
  • DOI: 10.1016/j.nima.2018.09.127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Kyoto’s event-driven X-ray astronomical SOI pixel sensor with a large imaging area (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Hayashi, T. G. Tsuru, T. Tanaka, H. Uchida, H. Matsumura, K. Tachibana, S. Harada, A. Takeda, K. Mori, Y. Nishioka & 16 coauthors
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 巻: 924 ページ: 400-403
  • DOI: 10.1016/j.nima.2018.09.042
  • 査読あり
• [学会発表] Spatially Resolved Spectroscopy of the Supernova Remnant N63A in the Large Magellanic Cloud (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Matsumura, H. Sano, Y. Yamane, K. Tachihara, M. Sasaki, and Y. Fukui
  • 学会等名: Astrophysics of Hot Plasma in Extended X-ray Sources
  • 国際学会
• [学会発表] Suzaku X-ray Observations of Galactic Supernova Remnants to Understand the Formation Process of Recombining Plasmas (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Matsumura
  • 学会等名: Supernova Remnants II an Odyssey in Space after Stellar Death
  • 国際学会
• [学会発表] Suzaku X-ray Observations of Galactic Supernova Remnants to Understand the Formation Process of Recombining Plasmas (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Matsumura
  • 学会等名: Supernova Remnants II; an Odyssey in Space after Stellar Death
  • 国際学会
• [学会発表] Spatially Resolved Spectroscopy of the Supernova Remnant N63A in the Large Magellanic Cloud (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Matsumura, H. Sano, Y. Yamane, K. Tachihara, M. Sasaki, and Y. Fukui
  • 学会等名: The X-ray Universe 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of Molecular Clouds associated with the Mixed-morphology Supernova Remnant G166.0+4.3 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hideki Matsumura
  • 学会等名: SNR Workshop 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 野辺山 45m 電波望遠鏡を用いた超新星残骸 G166.0+4.3 に付随する分子雲の発見と過電離プラズマ生成起源への示唆 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松村英晃
  • 学会等名: 日本天文学会2018秋季年会
• [学会発表] Kyoto's event-driven x-ray astronomy SOI pixel sensor for the FORCE mission (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuru, Takeshi G.; Hayashi, Hideki; Tachibana, Katsuhiro; Harada, Soudai; Uchida, Hiroyuki; Tanaka, Takaaki; Arai, Yasuo; Kurachi, Ikuo; Mori, Koji; Takeda, Ayaki; Nishioka, Yusuke; Takebayashi, Nobuaki; Yokoyama, Shoma; Fukuda, Kohei; Kohmura, Takayoshi; Hagino, Kouichi; 10 coautors
  • 学会等名: SPIE 2018
  • 国際学会