Chandra衛星による新星残骸 GK PerのX線時間発展の観測

Chandra衛星による新星残骸
GK PerのX線時間発展の観測
(Takei et al. 2015, ApJ, 801, 92)
武井大(理研/SPring-8), Jeremy J. Drake (SAO),
山口弘悦 (NASA/GSFC), Patrick Slane (SAO),
内山泰伸 (立教大学), & 勝田哲 (JAXA/ISAS)
Classical Novae
Classical Novae
超新星残骸 vs 新星残骸
Cassiopeia A
GK Persei
Copyright: NASA/CXC/SAO
Copyright: NASA/CXC/J. DePasquale
http://chandra.harvard.edu/photo/2013/casa/casa.jpg
超新星残骸 vs 新星残骸
Explosion Energy
Ejecta Mass
Ejecta Velocity
Free Expansion
Adiabatic
Cooling
Disappearance
SNR
1051 erg
10 M.
104 km/s
102 years
104 years
105 years
106 years
NR
1046 erg
10-4 M.
103 km/s
大まかに言えばタイムスケールは質量と比例
GK Persei (Nova Persei 1901)
2000年にChandraでX線残骸を観測
(Balman 2005, ApJ)
残骸の構造がX線で観測されている唯一の新星
Chandra
X線で世界最高の空間分解能 (約0.5秒角)
2013年(約14年ぶり)に2回目の観測を実施
http://smsc.cnes.fr/IcCOROT/Chandra.png
Images (0.5-1.2 keV, 100 ksec)
Images (0.5-1.2 keV, 100 ksec)
VTP
Radial Profiles
中心付近はパイルアップ
裾野は残骸成分が卓越
Projection Profiles
最も明るい領域を比較
14年間で2秒角ほど拡大
Azimuthal Profiles
X線強度の位置依存性
暗い所がより暗くなった
X-ray Spectra
吸収+熱的プラズマ
強度は60%～70%に低下
Discussion
• Emission Measure: neniV ~ 1054 cm-3
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Spherical Emitting Volume: V ~ 1053 cm-3
Shell Thickness: R/12 (= Compression Ratio of 4)
Pre-Shock Number Density: n0 = ni/4 ~ 1 cm-3
Swept-Up Mass: mHniV ~ 10-4 M.
Sedov Solution:
• Total Explosion Energy: E ~ 1045 erg
Discussion
• Expansion Rate in X-rays: 0.14 arcsec/year
• Ejecta Velocity: vej ~ 300 km/s
• Plasma Temperature: kT ~ 0.2 keV
• Cooling Coefficient: ~10-22 erg cm3 s-1
• Radiation Energy in 14 years: ER ~ 1039-1041 erg
• Radiative cooling is negligible
• Mean Flux Decline: 30-40%
• The expansion into regions of much lower density
Summary
• 新星残骸から固有運動を初めて測定できた
• 爆発の基本的なパラメータを導出できた
• 残骸の拡散でX線が暗くなった可能性が高い
武井大
[email protected]
http://www.riken.jp/en/pr/press/2015/20150317_1/
www.nasa.gov/mission_pages/chandra/mini-supernova-explosion-could-have-big-impact.html
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150312-00000027-rps-sctch
http://chandra.harvard.edu/
http://www.astroarts.co.jp/news/2015/03/17gk_persei/index-j.shtml
http://www.alphagalileo.org/ViewItem.aspx?ItemId=150725&CultureCode=en
http://www.alphagalileo.org/ViewItem.aspx?ItemId=150725&CultureCode=en

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