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最も暗いTeVガンマ線未同定天体
HESS J1741-302のX線対応天体の発見
松本浩典(名古屋大学理学部)
内山秀樹、鶴剛、小山勝二(京大理)、
Omar Tibolla (Univ. of Heidelberg)
概要
• HESSJ1741-302の紹介
– もっとも暗い暗黒加速器
• すざく衛星によるX線観測
– 観測目的
– X線対応天体の発見
– 新X線天体 (激変星)の発見
• まとめ
HESSJ1741-302
• H.E.S.S.望遠鏡で、銀河面上
に発見されたTeV未同定天体
(暗黒加速器)
• 暗黒加速器で、TeV fluxが最
も小さい部類
– Photon index Γ~2.7
– F(1-10TeV)~2e-12 erg/s/cm^2
(~1% Crab)
• 付近のパルサーと関連？
– ただし、どのパルサーもLspinは
小さい (~1% Crab以下)
• 典型的TeVガンマ線パルサー
Lspin~10^37erg/s (10%Crab)
(Omar et al. 2008, 2009)
銀河面 diffuse TeV放射と関連？
カラー: diffuse TeV 放射 (H.E.S.S.)
コントア: 電波CS(=分子雲)
HESSJ1741
このあたり
(Aharonian et al. 2006)
•銀河面diffuse TeV放射の起源は不明
•HESSJ1741は、銀河面diffuse TeV放射の氷山一角？
銀河面diffuse TeV放射 vs 中性鉄蛍光X線 (6.4keV line)
カラー: 6.4keV line (すざく)
コントア: 銀河面diffuse TeV
HESSJ1741
この辺
•中性鉄蛍光X線分布は、銀河面diffuse TeV放射の分布と似ている。
•HESSJ1741から、中性鉄が見つかる可能性は？
すざく衛星による観測
• 2箇所を観測
A
– A: 2009年2月24日 45ks
• 銀径で東側のピークを狙う
– B: 2008年10月4日 54ks
B
• 西側のピークと、パルサーを
狙う。
本発表ではCCDデータを解析。
(HXDの解析は今後の課題)
四角はX線CCDの視野。
A
観測領域A
B
(a) 0.4-2keV
(b) 2-10keV
高エネルギーX線で、新天体発見。
X線とTeVガンマ線の比較
2-10keV
TeV (gray)
2-10keV (green)
HESSJ1741のピークと一致。X線対応天体と考えられる。
X線対応天体のスペクトル
吸収を受けたpower-law
• 柱密度
– NH=4.00(1.93~7.40)x1022cm-2
• Photon index
– Γ=1.14(0.60~1.81)
• X-ray Flux in 2—10 keV band
– 観測値 3.2x10-13 erg/s/cm2
– 吸収補正値 3.9x10-13 erg/s/cm2
•赤はBI CCD(XIS1), 黒はFI CCD (XIS0+3)
X線対応天体スペクトル特徴
• 吸収が大きい NH=4.00(1.93~7.40)x1022cm-2
– 銀河中心付近の天体 (D~10kpc)
• F(1-10TeV)/F(2-10keV) ~ 6
– ガンマ線の方がフラックス大
– ガンマ線起源は陽子か？
• 有意な鉄ライン(中性も高階電離も)無し
– 等価幅(6.4keV)<167eV, F(6.4keV) < 9.3x10-7 photon/cm2/s
– バックグラウンドとして周辺領域をとっている。
• 鉄ライン強度としては、HESSJ1713は周辺領域と同じ性質。
• 銀河面diffuse TeV 放射との関連は不明。
A
観測領域B
B
(b) 2-10keV
(a) 0.4-2keV
Foreground star
New object
X線新天体:SuzakuJ1740.5-3014
TeVガンマ線
すざくX線
A
2-10keV
B
•X線新天体の位置は、PSRB1737から明らかにずれる。(~90arcsec)
•PSRB1737, PSRJ1741からの有意なX線は検出無し。
X線スペクトル
• 現象論的fit: 吸収+power-law
– NH=1.62(1.30~1.98)x1022cm-2
– Γ=0.83(0.69~0.97)
– F(2-10keV)= 2.2×10-12 erg s-1
cm-2
• クリアに3本の鉄ライン
– H状イオン@6.9keV
• 等価幅172(123~232)eV
– He状イオン@6.7keV
• 等価幅186(140~240)eV
– 中性@6.4keV
• 等価幅172(125~224)eV
周期的時間変動
FFT解析 (XIS0+XIS3: 1-9keV band)
2.3x10-3Hz (P=432.1±0.1s)
Folded light curve (432.1s)
SuzakuJ1740.5-3014
• 磁場を持った激変星(白色矮星連星系)
– スペクトルに3本の鉄ライン
• 中性(6.4keV), He状イオン(6.7keV), H状イオン(6.9keV)
– 432.1sの周期的時間変動
• HESSJ1741より手前にある？
– SuzakuJ1740.5: NH=1.62(1.30~1.98)x1022cm-2
– HESSJ1741 :NH=4.00(1.93~7.40)x1022cm-2
– 銀河中心(D~8.5kpc)までNH=6x1022cm-2として、距離は
D~2kpc
– 光度L(2-10keV)=1x1033 erg/s
• 激変星の中でも、Intermediate polar に典型的な値
まとめ
• 最も暗いTeVガンマ線未同定天体 HESSJ1741302のガンマ線ピークに一致する、X線対応天体
を発見。
– F(1-10TeV)/F(2-10keV)~6
• HESSJ1741-302のそばに、新天体
SuzakuJ1740.5-3014を発見。
– HESSJ1741-302より手前の可能性大
– 3本の鉄ラインと、P=432.1sの周期的時間変動
• おそらく intermediate polar (磁場を持つ白色矮星の連星
系の一種)

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