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

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18J01417
• 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
• 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

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: H. Sano, H. Matsumura, Y. Yamane, P. Maggi, K. Fujii, K. Tsuge, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 881 ページ: 85, 96
  • 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: K. Hagino, K. Oono, K. Negishi, K. Yarita, T. Kohmura, T. G. Tsuru, T. Tanaka, H. Uchida, S. Harada, T. Okuno, K. Kayama, Y. Amano, H. Matsumura, et al.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Nuclear Science 巻: 66 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: K. Kayama, T. G. Tsuru, T. Tanaka, H. Uchida, S. Harada, T. Okuno, Y. Amano, J. S. Hiraga, M. Yoshida, Y. Kamata, S. Sakuma, D. Yuhi, Y. Urabe, H. Tsunemi, H. Matsumura, et al.
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 14 ページ: 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: Makoto Sawada, Katsuhiro Tachibana, Hiroyuki Uchida, Yuta Ito, Hideaki Matsumura, Aya Bamba, Takeshi Go Tsuru, Takaaki Tanaka
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 ページ: 61, 76
  • DOI: 10.1093/pasj/psz036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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