天体プラズマの落とし穴:先入観は落とし穴を好む

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天体プラズマの落とし穴
過電離(Recombining:左上),
未電離(Ionizing:“NEI”右下)
先入観は落とし穴を好む?
Katsuji Koyama (Kyoto University)
Line 強度比
Lyα/Kα: kTz
Kβ/Kα: kTe
Recombining
CIE (kTe=0.6 keV) + Ly α
vs
2-CIE
Two-temperature CIE
Plus RRC (kTz=1.2 keV)
IC 443
Yamaguchi et al. 2009, ApJ, 705, 6
G359.1-0.5
1-CIE fit
kT=0.75 keV
585/191=3.2
2-CIE-fit
365/189=1.9
2-CIE Abundance
Free
360/187=1.9
1 keV
2
3
4
1-Recombinng Plasma
kTe=0.28, kTz=0.70 keV
234/190=1.2
Ohnishi et al.
2010 , PASJ, in
preparation
Continuum の強度元素組成比の評価に大きく影響
特に kT ~ 0.3 keV あたりが顕著
kTe=0.3
kTz=0.7 Recombining
Plasma
kTe=kTz=0.3
CIE Plasma
O-H Gap
O=Ne=1 =4
Mg 3.5
Si 12
S 16
10
34
48
O-Ne
Ratio
2.5
8.6
12
H 比はダメ
O-Ne比で
0.2 keV
0.3
0.4
0.5
2.14
2.49
1.85
1.51
W44
Region 1:
未電離プラズマ or
過電離+Hard Tail
Region 2-5:
=Recombining
Plasma
Sawada et al. 2010 ,
PASJ, in preparation
Recom +PL
CIE+PL
W44 Region 1
--------------------------------1-CIE 1-Ionizing
kTe 0.70
1.1
kTz
0.64
χ2
3.6
3.0
--------------------------------1-CIE+PL
1-Recom+PL
kTe 0.65
0.51
kTz
0.72
Γ
2.0
1.5
χ2
2.4
2.1
Ionizing
Abundances Si, S
上と下で
≒ 2~3 倍
Kα line Center Energy (Si)
z/w 増大
(0.70-0.70), (0.65-0.65), (1.1-0.64), (0.51-0.72)
Kα Line Center Energy (S)
Cacade
Dielectronic
w
excitation
Inner
Shell
excitaion
w
excitation
Suzaku から Astro-H へ
カスケードライン
スピン上向きは
1P 共鳴線以外へ
1
Satellite line
(ときには一桁
以上になる)
Dielectronic (j, k) & Inner shell excitation (q, r)
Ionizing Plasma
kTe=3 keV
kTz=1 keV
Cas A
Recombining
Plasma
kTe=1keV
kTz=3 keV
W49B
Fe Kα < 6.7 keV
Cas A Fe-Kα: 6.5—6.6 keV:
Ionizing Plasma
運動学によるか? あるいはプラズマの状態によるのか
B-like lines が最も強く、しかも変化が大きい
Z-lineの隣
比較的はなれた位置
j, k: Dielectronic(He), q,r: Li-like Inner shell excitation
x,y, z: Cascade(H)
6.6-6.7 keV W49B
Recombining Plasma
j, z line が 相対的に
強い。qは弱い。
御誘い
「Mixed Morphology (MM) SNR に挑みませんか?」
理由
1.Shell-like, Crab-like に比較して、研究がすすんでいな
い (観測もすくない)。
2.Suzakuが Chandra, XMMに対して優位にたてる観測
対象
3.Recombining Plasmaは全く新しいサイエンス、
新展開が期待できる。
例 Recombining plasma のMM-SNRは 全て
TeV and/or GeV Sources:
IC443, W44, W28, W49B, G359.1-0.5
Recombining Plasma vs
kTe1 kTz
2-Temeprature Plasma
kTe2 Mg
Si
S
Ar
Fe
-------------------------------------------------------------------------------------1-Recombining Plasma
W44
0.51 0.71
0.68 1,4
1.7
0.86 5.2
W28
0.25 0.68
1.0
1.1
0.4
0.1
0.3
G359.1-0.5 0.29 0.77
3.5
12
16
IC443
0.6
1-1.2
0.8
1.7
2.5
W49B
1.5
2.7
4.9
G346.6-0.2 0.7
1.0 (?)
1.1
0.6
0.7
--------------------------------------------------------------------------------------2-temperature -CIE plasma
G344.7-0.1 0.95
5.0
0.7
1.5
2,5
3.1
G348.5+0.1 0.4
0.9
0.96 0.92 1.23 1.53
*3C397-E 0.18
1.78 1.3
2.7
3.9
0.7
22
*
-W
0.18
1.47 1.5
2.1
2.7
2.1
10
G355.6-0.0 0.6
?
1.5
2.1
3.1