「すざく」による HESS J1427-608 の観測

○藤永貴久 、森浩二 、木村祥一 、馬場彩 、堂谷忠靖 、尾崎正伸 、内山秀樹 、寺田幸功 、松本浩典 、Gerd Pueflhofer

1 JAXA 宇宙研、2 東工大、3 宮崎大、4 青山学院大、5 東大、6 埼玉大、7 名大、8 University Tuebingen

1,2 3 3 4 1,2

1 5 6 7 8

天文学会2011年秋季年会　2011/09/21 鹿児島大学

目次

1. Introduction　

2. すざくでの観測結果

3. XMM-Newton アーカイブデータの解析結果

4. 考察

5. まとめ

HESS 未同定天体

Hinton (2007)

銀河中心

60 deg 80 deg

4 deg

1

H.E.S.S. 望遠鏡が TeV ガンマ線銀河面探査で発見 (Aharonian+ 2006)

- これまでに 50個程度発見されている - 　　　　 程度まで粒子が加速されている - 銀河系内の宇宙線加速天体として注目されている - 6割はパルサー星雲、次いで超新星残骸など

1012 eV

X線観測で期待される効果 2

光子のエネルギー

エネルギーフラックス シンクロトロン

放射

X線 TeV逆コンプトン散乱

π 崩壊0

青: 電子起源赤: 陽子起源

TeV 電子: シンクロトロン放射 @ X線 + 逆コンプトン放射 @ TeVTeV 陽子: 星間物質との衝突で生成される中性パイオンの崩壊 @ TeV

・X線観測により 電子 or 陽子 の切り分けが可能・フラックス比　　　　　　　　　　　だと　陽子を明らかに加速

TeV 粒子から期待される電磁波スペクトル

FTeV(1! 10 TeV)FX(2! 10 keV)

>> 1

HESS J1427-608 3

Aharonian et al. (2008)

電波 (843 MHz) のイメージ

TeV 強度

Aharonian et al. (2008)

電波 (843 MHz) のイメージ

! TeV 放射の広がり: !=2.4-4.8分角

! TeV ガンマ線フラックス:

! 他の波長で対応天体と思われるものは知られていない。

「すざく」で 104 ks 観測した (2010年1月13日～16日)

FTeV = 2.5! 10!12 erg s!1 cm!2

TeV ガンマ線のイメージ

グレースケール: 843 MHz

黒の contour: H.E.S.S.

緑の contour: ROSAT

すざく XIS イメージ 4

! 2-8 keV で有意な放射を発見! source 固有の広がり

TeV

0.5-2.0 keV 2.0-8.0 keV

! " # $ %

!&'(!!#

(!!)

*+,-./01.2/34+,-./5!(/10467-!"8

975.1-42/:0+6/.;2/42-.20/310467-8

<,=1>,/01?71@/A0+:7@2

BC520D1.7+-

576,@1.2?/EFGHI*GJ

2-8 keV の radial profile

! = 1!.3± 0!.1

すざく XIS スペクトル 5

1.54! 1022 cm!2

この方向の galactic absorption

(Kalberla+ 2005)

! 強い星間吸収! ソフトな放射

(2-10 keV)

!"!#

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!!3

405610,-76.189/0&:,)07'96.'(:3

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!

?&(98+,-1(23

NH = 13.0+3.0!2.5 (1022 cm!2)

! = 3.5+0.6!0.5

Flux = 1.1+0.5!0.3 (10!12 erg s!1 cm!2)

photon index

星間吸収

スペクトル抽出領域 半径4.5分角

XMM-Newton イメージ＆スペクトル 6

点源の寄与を見積もるため XMM-Newton のアーカイブデータを解析した(観測日: 2007年8月9日　観測時間: 21 ks)

8

7

6

5

4

3

2

1

0

22

21

2019

18

16 15

141312

11 10

9

876

5

4

32

1

点源を検出! 視野内: 22個

! すざく source 領域内: 4個

!"!#

!"!$

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'()*(+,)-./012()+.+!!.3*4

!!5

6277*8.$.91,().+12:0*+

! !""&# ; #

!$

!;

"

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$!

<(*:=-./3*45

スペクトル (点源 4つ合計)

MOS1

MOS2

pn

Flux = 3.3+0.8!0.7 (10!14 erg s!1 cm!2)

NH = 1.7+0.8!0.7 (1021 cm!2)

(2-10 keV) " #=2.0 に固定

考察(1) 「すざく」で受かった放射 7

「すざく」 XMM-Newton

X線天体 5 分角程度まで広がった放射

点源 4つ

2.0 (固定)

フラックス (2-10 keV)

!

「すざく」で受かった天体に対する点源の寄与は数%以下

「すざく」で受かった放射は真に広がっている

「すざく」と XMM-Newton の比較

(10!12 erg s!1 cm!2) 0.033+0.008!0.007

3.5+0.6!0.5

1.1+0.5!0.3

考察(2) TeV ガンマ線の起源 8

! フラックス比 = 1.9 " TeV ガンマ線には電子からの成分が存在

! 既知のパルサー星雲との比較

HESS J1427-608 既知のパルサー星雲1.5 ～ 2.2 程度

X線放射の位置 TeV 放射と重なっている 離れていても数十分角以内X線放射の大きさ TeV 放射より少し小さい TeV 放射と同じか小さい

X線 pulsation 受かっていない 受かる場合がある

!X

・X線放射は TeV 放射と関係があり、パルサー星雲の可能性がある。・しかし、パルサー星雲だとしても XMM-Newton で受かった点源は

　associate したパルサーとは考えにくい (　　が 80倍異なるため)

・ソフトな 非熱的X線放射を示すパルサー星雲候補天体は少ない。　(HESS J1632-478 (Balbo+ 2010) に次いでこの天体が 2例目)

NH

3.5+0.6!0.5

まとめ 9

! 広がり: TeV ガンマ線より少し小さい! ソフトなスペクトル! 　! XMM-Newton のアーカイブデータより、点源の寄与は無視できることが分かった

「すざく」の観測により HESS J1427-608 のX線対応天体を発見した

! TeV ガンマ線は電子を起源とする成分を含んでいる。! Morphology からパルサー星雲の可能性がある。

! = 3.5+0.6!0.5

Flux = 1.1+0.5!0.3 (10!12 erg s!1 cm!2)

すざく XIS パワースペクトル 補足1

source

XIS0

source

XIS1

source

XIS3

annulus

XIS0

annulus

XIS1

annulus

XIS3

90分 45分

90分 45分

! 衛星の軌道周期以外に時間変動は見つからなかった。