X線回折格子を用いた重力崩壊型超新星の爆発機構の解明

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K03915
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 内田 裕之 京都大学, 理学研究科, 助教 (60589828)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: X線天文学 / 超新星残骸

研究実績の概要

当初の予定通り、大マゼラン雲の超新星残骸のいくつかについてX線回折格子を用いた解析を行い、学生を主著とする２本の論文にまとめた。このうち N49 の論文は受理され、N132D についても投稿の準備ができている。前者については、超新星残骸で初の共鳴散乱効果の発見を行い、これによって鉄や酸素等のアバンダンスの正確な測定に繋げた。共鳴散乱の発見は、今後の XRISM などのX線精密分光衛星の観測において無視できない物理過程になりうるはずである。これらの成果は国際学会などの複数の研究会で発表している。さらに、XRISM 打ち上げ後の観測天体の選定に関わり、Cygnus Loop などの精密X線分光観測のシミュレーションや提案書の作成を行った。同時に XRISM の開発研究を継続して行い、進捗を国際ミーティングや学会で口頭発表した。特に今年度は SXI キャリブレーションシステムの構築（特にX線発生装置の開発と運用）や、ひとみ衛星で明らかになった光漏れ問題の解決などを行った。これらは将来、本研究課題に関わる観測研究のために必要不可欠である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度に２本の論文という目標をクリアしている。また今後の研究のためのX線回折格子によるさらなる研究を継続しており、進捗状況はおおむね問題ない。

今後の研究の推進方策

引き続きX線回折格子による超新星残骸の未解析データの探索を行い（一部はすでに開始している）、論文化できそうなものから、学生の主著を含めて解析研究を遂行する。XRISM についても開発スケジュールに則って研究を進めるとともに、打ち上げ後の観測天体の選定や、科学成果の創出の最大化に向けて、引き続き議論を継続する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルスの影響により、予定していた学会や出張がキャンセルになったため、当初予定より使用額が減じたため。

研究成果

• [雑誌論文] Time Variability of Nonthermal X-ray Stripes in Tycho's Supernova Remnant with Chandra (2020)
  • 著者名/発表者名: Okuno, Tomoyuki; Tanaka, Takaaki; Uchida, Hiroyuki; Aharonian, Felix A.; Uchiyama, Yasunobu; Tsuru, Takeshi Go; Matsuda, Masamune
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: － ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Deep XMM-Newton Observations Reveal the Origin of Recombining Plasma in the Supernova Remnant W44 (2020)
  • 著者名/発表者名: Okon Hiromichi、Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Yamaguchi Hiroya、Tsuru Takeshi Go、Seta Masumichi、Smith Randall K.、Yoshiike Satoshi、Orlando Salvatore、Bocchino Fabrizio、Miceli Marco
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 890 ページ: 62～62
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab6987
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for Resonance Scattering in the X-ray Grating Spectrum of the Supernova Remnant N49 (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuki Amano, Hiroyuki Uchida, Takaaki Tanaka, Liyi Gu, and Takeshi Go Tsuru
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: － ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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 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 ページ: 1897～1905
  • DOI: 10.1109/TNS.2019.2920281
  • 査読あり
• [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 ページ: －
  • DOI: 10.1093/pasj/psz036
  • 査読あり
• [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 ページ: C06005～C06005
  • DOI: 10.1088/1748-0221/14/06/C06005
  • 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 (2019)
  • 著者名/発表者名: Harada Sodai、Tsuru Takeshi Go、Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 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 (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Hideki、Tsuru Takeshi Go、Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Matsumura Hideaki、Tachibana Katsuhiro、Harada Sodai、Takeda Ayaki、Mori Koji、et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 924 ページ: 400～403
  • DOI: 10.1016/j.nima.2018.09.042
  • 査読あり
• [学会発表] X線分光撮像衛星 (XRISM) 搭載 軟X線撮像装置 Xtend の 開発の現状 (3) (2020)
  • 著者名/発表者名: 内田裕之
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] High Forbidden-to-resonance Line Ratio of O VII Discovered from the Cygnus Loop (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Uchida
  • 学会等名: Frascati Workshop 2019: Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources XIII
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NuSTAR 衛星による 超新星残骸 W44 の拡散硬 X 線成分の観測 (2019)
  • 著者名/発表者名: 内田裕之、田中孝明、尾近洸行、山口弘悦
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] SNR Shock-Molecular Cloud Interactions: RP and CX (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Uchida
  • 学会等名: Collaborative Meeting on SNRs between Japan and USA
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] High Resolution Grating Spectroscopy of Galactic and Extragalactic SNRs with RGS onboard XMM-Newton (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Uchida
  • 学会等名: Celebrating 20 years of Chandra
  • 国際学会
• [学会発表] Optical Blocking Performance of CCDs Developed for the X-ray Astronomy Satellite XRISM (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Uchida
  • 学会等名: HSTD12
  • 国際学会