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2014 Fiscal Year Annual Research Report

超新星残骸におけるガンマ線と原子雲・分子雲観測による宇宙線加速起原の検証

Research Project

Project/Area Number 13J08861
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

吉池 智史  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords分子雲 / ガンマ線 / サブミリ波 / 宇宙線加速 / 超新星残骸
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、銀河系内の宇宙線の加速起原として有力である超新星残骸(SNR)での宇宙線陽子加速を観測的に検証・特定し、さらにSNRの進化と宇宙線陽子加速の描像を解明することである。加速宇宙線陽子は、星間陽子との相互作用によりガンマ線を放射する。そのため、ガンマ線が検出されている複数の年齢数万年のSNRに対し、星間陽子とガンマ線分布の比較解析を適用する。平成26年度では下記のことを遂行した。
(1) SNR W28方向の12CO(J=1-0,2-1)輝線観測データ(NANTEN2望遠鏡)の解析を行い、衝撃波相互作用したガスを特定、その分布を明らかにした。相互作用ガスは、広い速度幅と高い輝線強度比を持つ。これは衝撃波相互作用による乱流の卓越(前者)と加熱(後者)の結果と理解できる。同様の特徴を持つガスは、前年度の解析で他のSNR(W44、IC443)でも見つかっている。また、この相互作用ガスは、フィラメント状の分布をしており、電波連続で見られるフィラメント構造と対応することも分かった。
(2) SNR W28方向のガンマ線に対応するガス成分の特定を行った。H.E.S.S.チェレンコフ望遠鏡によってW28上に一つ、その周辺で3つのTeVガンマ線ソースが見つかっている。過去の研究で、それぞれに対応するガス成分の存在は示されていたが、分解能・観測グリッドが粗いために正確に抽出出来ていなかった。NANTEN2による12CO輝線データを用いることで、各ガンマ線ソースに対応するガス成分を速度(V)+空間(X,Y)の3次元(X,Y,V)空間でより正確に抽出することができ、それぞれのガンマ線ソースに速度の異なるガス成分があることが分かった。
(3) W28のガンマ線起源について、W28上のガンマ線ソースは、(1)で述べた相互作用ガスと良く対応し、このことは、W28での宇宙線陽子加速を支持する結果である。前年度のW44やIC443の結果と合わせ、ガスと衝撃波の相互作用がSNRでの宇宙線陽子の加速と結びついていることを示唆する。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] A Detailed Study of Non-thermal X-Ray Properties and Interstellar Gas toward the γ-Ray Supernova Remnant RX J1713.7–39462015

    • Author(s)
      H.Sano, T.Fukuda, S.Yoshiike, Y.Fukui・・・他18名
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 799 Pages: 175(10pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/799/2/175

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The supernova remnant W44: Confirmations and challenges for cosmic-ray acceleration2014

    • Author(s)
      M.Cardillo, M.Tavani, S.Yoshiike, H.Sano, T.Fukuda, Y.Fukui・・・他3名
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 565 Pages: A74(12pp)

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201322685

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Interstellar Protons in the TeV γ-Ray SNR HESS J1731-347: Possible Evidence for the Coexistence of Hadronic and Leptonic γ-Rays2014

    • Author(s)
      T.Fukuda, S.Yoshiike, H.Sano, K.Torii, H.Yamamoto, F.Acero, Y.Fukui
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 788 Pages: 94(11pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/788/1/94

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 超新星残骸 IC443 の 12,13CO(J =1-0, 2-1) 輝線観測2014

    • Author(s)
      吉池智史、福田達哉、佐野栄俊、鳥居和史、早川貴敬、山本宏昭、立原研悟、福井康雄、NANTEN2チーム
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2014-09-12
  • [Presentation] Middle-aged SNRにおける衝撃波相互作用とガンマ線放射2014

    • Author(s)
      吉池智史
    • Organizer
      SNR workshop 2014
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-06-12

URL: 

Published: 2016-06-01  

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