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X 線による超新星残骸の観測の現状

X 線による超新星残骸の観測の現状. SN1006. CasA. Tycho. 平賀純子 (ISAS). RXJ1713. 子 Vela. Vela SNR. 超新星残骸（ SNR ）からの X 線放射. 超新星爆発で莫大な運動エネルギーの解放　～１０ 5 １ erg ガスが星間物質中（１ H/cm^3 ）を超音速 （～５０００ km/s ）で膨張 衝撃波の形成. 星間物質・イジェクタを加熱 熱的 X 線放射（光学的に薄い高温プラズマの存在）　. Cas A (Chandra image). kTe ~5keV

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X 線による超新星残骸の観測の現状

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  1. X線による超新星残骸の観測の現状 SN1006 CasA Tycho 平賀純子(ISAS) RXJ1713 子Vela Vela SNR

  2. 超新星残骸（SNR）からのX線放射 • 超新星爆発で莫大な運動エネルギーの解放　～１０5１erg • ガスが星間物質中（１H/cm^3）を超音速 （～５０００km/s）で膨張 • 衝撃波の形成 • 星間物質・イジェクタを加熱 • 熱的X線放射（光学的に薄い高温プラズマの存在）　 Cas A (Chandra image) kTe ~5keV Flux ~2x10-9 erg/s/cm^2 (0.5-10keV) Integrated spectrum by ASCA 2.5’ Red:0.6-1.65keV Green:1.65-2.25keV Blue:2.25-7.50 keV

  3. 銀河系内宇宙線はSNR起源？ • 衝撃波面におけるFermi統計加速 • 非熱的X線放射（multi-TeV 電子の存在）　 Nonthermal component Γ ~３ Flux ~2x10-１１erg/s/cm2 (２-10keV) thermal component ｋTe~0.3keV Flux ~2x10-１１erg/s/cm2 (0.5-10keV) 30’ • 銀河系内の超新星残骸；２３１個(Green et al. 2001) • 超新星爆発で銀河系に供給されるエネルギー；　～1041 erg/s • 宇宙線生成率；～１０４０erg/s (5-10% injection) • どのSNRからもnonthermal emission?

  4. SN 1006 Non-thermal shell = filaments + plateau Filament (5-20”) Γ = 2.2-2.5 Filamentはハードな スペクトルを示す Plateau (flux 70%) Γ = 2.4-3.0 Uchiyama phD thesis 2003 Plateau 構造を説明するのは簡単ではない 電子加速と伝播などに進んだ理解が必要 Chandra ACIS-S 1-2 keV

  5. ASCAが捕らえたSNR宇宙線加速現場 ～RX J1713.7-3946(G347.5-0.5)の場合～ ASCA Image 全X線放射がベキ関数型 (殻型SNRで最強) 光子指数　Γ=2.1-2.4 multi-TeV電子によるシンクロトロン放射 (Koyama 1997; Slane 1999) 1-3keV, 空間分解能　3’ CANGAROO による TeV 光子の検出 (Muraishi 2000; Enomoto 2003) 距離　～1kpc NANTENによる分子雲の発見(Fukui et al. 2003) 30’

  6. Chandra によるシェル内部構造の発見 ASCA Image Chandra Image もっとも明るいNW-Rim の観測 顕著な内部構造の発見 filament/void構造 スペクトルは輝度によらず一様 Γ~2.3 （Uchiyama et al. 2003） 1-3keV, 空間分解能　3’ 1-3keV, 空間分解能　0.5” Chandra FOV

  7. ～RX J0852-4622(G266.1-1.2)の場合～ 全X線放射がベキ関数型 光子指数　Γ~ 2.6 Nonthermal flux ~4.2x10^-11 erg/sec/cm^2 (Slane et al. 2001) 44Ti detection (Iyudin et al. 1998) Ca line detection (Tsunemi et al. 2000) • SNRシェルからの非熱的X線の検出例が少ない。 ~1deg

  8. Tycho (Chandra image) nonthermal component Γ Flux ~6x10-10 erg/s/cm^2 (0.5-10keV) Thermal component kTe ~3keV Flux ~2x10-9 erg/s/cm^2 (0.5-10keV) (U.Wang et al. 2003) 8’ • 明るい熱的放射SNRから非熱的放射が検出されている。 • 熱的放射を押さえた上で、硬X線における非熱的放射を調べることが重要 wide band imaging & spectroscopy Kepler (XMM image) 3’ (G.C-Chenai et al. 2003)

  9. Nonthermal emission　のまとめ Ridge SN1006 filament Tycho/CasA 5x5 arcmin 連続成分感度 1° RXJ0852-4622 Diffusive source RXJ0852-4622 RXJ1713.7-3946 Tycho kepler CasA SN1006 RXJ1713-3946

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