2005.08.01 ～ 05 天文・天体物理学夏の学校 銀河・銀河団分科会 楕円銀河高温ガスの重元素アバンダンス 広島大学 戸塚 都 背景と概要 ・重元素進化における X 線で暗い楕円銀河

1. 現在の星に 取り込まれる 星から放出 ISM中 ICM中 　･SNe Ia,II 　･星のmass loss 星生成 NGC3923 可視光 X線 鉄 酸素 Mg • 2005.08.01～05 • 天文・天体物理学夏の学校 • 銀河・銀河団分科会 • 楕円銀河高温ガスの重元素アバンダンス • 広島大学　戸塚　都 • 背景と概要 • 　・重元素進化におけるX線で暗い楕円銀河 ヘリウムよりも原子番号の大きい元素（重元素）は、ビックバン時には生成されず、銀河内の星の内部で形成される。そして、銀河の中のX線で輝く高温の星間ガス（ISM）、さらにそれを取り囲む銀河団のX線で輝く高温の銀河団ガス（ICM）へと放出される。 ICM中の重元素量(アバンダンス)は0.3solarである。ICMは形成初期に0solarであったことから、過去にICMへの大量の重元素放出があったと考えられる。よって、ICMの重元素源であるISMの重元素を調べることにより重元素進化の解明に迫ることができる。 特に楕円銀河のISMは、銀河団の中で半数以上を占め、X線ガスが豊富であることから、ICMの主な重元素供給源であると考えられる。 　　　　　楕円銀河は3種類に分かれる　　　　　　・ｃD銀河　　　　　　　　　　　　　　　　　　・X線で明るい楕円銀河　　　　　　　　　・X線で暗い楕円銀河 ｃD銀河は銀河団中心、X線で明るい楕円銀河は銀河団中心近傍に位置しているため、周囲のICMからの影響が強く、ISMの観測が難しい。 一方で、X線で暗い楕円銀河は銀河団の端または、単独で存在しているため、ICMからの影響が少ない。さらに、多数の楕円銀河がX線で暗い楕円銀河であるため、ISMの性質を観測するのに最適である。 　　・X線で暗い楕円銀河の観測 これまでのASCA、ROSATの観測では、X線で暗い楕円銀河のISMのアバンダンスは0.2solarであった。これは供給される側の銀河団ガスICMのアバンダンス0.3solarよりも低く、重元素循環メカニズムに矛盾する。 この原因として、以下のようなX線で暗い楕円銀河の特徴3点が挙げられる。これに対し、今回Chandra衛星による解析を行うことでこれらの問題点を克服することが可能となった。 X線で暗い楕円銀河 Chandra衛星のメリット • 温度が低くX線で暗い • X線で小さい　　　　　 • 点源の寄与が大きい 克服 • 1keV以下の感度が良い • 空間分解能が良い • 邪魔なLMXBを除去できる 　　　　この詳細な解析により、X線で暗い楕円銀河にも図のスペクトルに示すように重元素の出す強い輝線があり、銀河中　　　　心付近では重元素が多いことが示された。 　　　　今回、このスペクトルを元に得られたアバンダンス分布を紹介し、結果のについて考察を述べる。

2. 2. 専門用語の簡単な解説 • 楕円銀河 回転楕円体の形状で、冷たいガスが渦巻銀河ほどなく、星生成は乏しく古い星によって 構成されている。典型的な質量は10８～10１３M◎と幅を持っている。 • Einstein衛星によってX線で輝く高温の星間ガス（ISM）が発見された。 • アバンダンス 重元素(Heよりも原子番号の大きな元素)の含有量 • A = 重元素の質量 ／ 水素の質量 • と表せる。A◎(単位 : solar)は、太陽のアバンダンスで規格化した値。 • ISM 銀河を満たすX線で輝く高温の星間ガス、Inter Stellar Medium。X線はソフトでX 線光度は1039～1042erg/sで温度は0.5～1keVである。 • ICM ISMを取り囲み銀河間空間を満たす、X線で輝く高温の銀河団ガス、Inter Cluster Medium。温度は1～10keV • SNe Ia 型 Ia型超新星爆発。長い寿命を持つ軽い星の連星が引き起こす爆発。鉄を豊富に放出。 • SNe II 型 II型超新星爆発。寿命の短い重い星が起こす爆発。楕円銀河の銀河形成時に大量に起 こしたと考えられる。α元素 (O、Ne、Mg、Si) を豊富に放出。 3. 参考文献 Albert,K., Posanne,D., Michael,G ＆Jochen,G., 2003, ApJ, 585-304 Fukazawa,Y., 1997, Ph.D.thesis, University of Tokyo Matsushita,K., 1994, Ph.M.thesis, University of Tokyo Matsushita,K., 1998, Ph.D.thesis, University of Tokyo Ohto,A., 2003, Ph.M.thesis, University of Hiroshima 宇宙物理学　高原文郎　朝倉書店　1999 物質の宇宙史　青木和光　新日本出版社　2004