HXI/SGD Science -- View Graph Digest --

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1 HXI/SGD Science -- View Graph Digest --
Drafted by M.S.T.

2 Energy Radiation in Bands X線・γ線観測の重要性
５桁 NeXT 宇宙の多波長背景放射スペクトル。もっとも大きな成分が、ビッグバンによるマイクロ波背景放射(CMB)であり、マイクロ波をピークとした黒体放射スペクトルをしめす。これにくらべ、Ｘ線からガンマ線にかけた放射はピークの高さ（特定の帯域での放射エネルギー）は10万分の一だが、放射している帯域は1万倍以上にわたり、CMBの1/10ちかくのエネルギーがこの帯域で放射されていることがわかる。この放射の大半が、活動銀河核からの高エネルギー放射であることがわかってきている。これらを無視して宇宙史を支配するエネルギーの流れは読み取れない。 ５桁

3 Table of Contents Nuclear Gamma-Ray Astronomy Cosmic Accelerators
SN 1987A Cosmic Accelerators Cosmic Jets Non-thermal emission from Galaxy Clusters Black Hole Science AGN evolution

4 核ガンマ線天文学の誕生

5 SN1987A; Titanic Collision on the Inner Ring in 2000
H-like, He-like ions of O, Ne, Mg, Si observed. Te ~ 3 keV, Ionization timescale: nt ~ 6  1010 [cm-3 s] (Michael et al. 2002)

6 1987A: Flux Prediction for day 6000(2003)
511keV 44Ti 超新星1987Aは、大マゼラン銀河でみつかったもっとも近傍の若い超新星残骸である。超新星爆発当時から現在にいたるまで、多波長で詳細な追跡がなされており、もっともよく研究されている超新星といえる。超新星残骸は、内部の放射線同位体からエネルギー供給をうけて輝いていると考えられているが､ASTRO-E2 SGDは、その代表的な同位体である44Tiからの核ガンマ線をとらえる能力をもつ。これは現在、軌道上にある巨大ガンマ線衛星であるINTEGRALをはるかに凌駕する感度をもつためである。

7 核ガンマ線のまとめ RI TARGET status young SN YOUNG SN 44Ti 1987A detectable
@1500days ? 44Ti 1987A detectable SN1991T(2-3yr) 56Fe 847keV 7Be NOVA A few/yr 511 GC detectable 7Be 478keV (<1kpc) 511 LMC possible 511 SMC Challenge 57Co 122/136keV GC 511keV(中心) LMC 511keV 57Co nearby possible(?) young SN ? 44Ti 68/78keV (1987A) GC 511keV(平均) 56Fe nearby out of range(?) YOUNG SN 60Co 58keV SMC 511keV SNrateが銀河系と同じと仮定 60Co ?(plane,SN) Challenge(HXI) 過去の観測値 上限 下限 9/9

8 宇宙加速器の天文学

9 Kinetic energies stored in radio lobes © Isobe, N., 2002 Ph. D. thesis
LX(2-10keV) [1040 erg s-1] Lkin [(1+k) 1040 erg s-1] synchrotron radio vs. IC-X →　energy densities of magnetic fields and electrons Energetics: Lkin Tcool~ueV +umV 　derives…… Lkin~ Lx 宇宙ジェットの終端には、しばしばシンクロトロン放射で輝く電波ローブがある。このシンクロトロン電波と、同時に放出される逆コンプトンＸ線を比較することで、ローブ中の相対論的電子と磁場のエネルギーを正確に求めることができる｡これらはジェットという巨大加速器の放出する運動エネルギーの最終的な行き先と考えられるが、それらが現在の中心核からのポインティングエネルギーに匹敵しているという結果がえられている。 ge = 10 3 – 10 5 だった？ AGN jetは銀河間空間の重要なエネルギー供給源

10 偏光検出できる（かもしれない）ブレーザー
-100 ksec 観測を仮定 10% pol では厳しいが、100 %近く偏光していれば　 　10 s　以上で確実に　ウカル Mrk 501 (シンクロトロン：フレア時) 3C273 (逆コンプトン)

11 動的な銀河団 Mpc スケールの運動、 非熱的なエネルギー 乱流による広がり? ガスの動き? ハードX線？ A3667銀河団の温度ムラ
（Newton） 銀河団中のプラズマの流れについての研究が進められている。SXSはプラズマの運動による輝線スペクトルのドップラーシフトを、そしてHXIは、運動エネルギーが衝撃波をへて粒子加速へと変換された結果の硬Ｘ線放射を、初めて系統的に観測できる。 Mpc スケールの運動、 非熱的なエネルギー B. Ulrich et al 合体・衝突で渦巻く銀河団ガス？

12 ブラックホールサインエス

13 巨大ブラックホールの進化に迫る 初期銀河形成 BLAZER SED 銀河合体？ FR-II FSRQ ・ ｍ 大 FSRQ GeV（加速）
Radio Optical X-ray Gamma ray FR-II FSRQ ・ ｍ 大 FSRQ GeV（加速） FR-I LBL ・ ｍ 中 sub TeV LBL FR-I HBL ・ HBL ｍ 小 multi TeV MeV Sync BL? MeV synchrotron blazar ? PeV?

14 ハード成分は本当に逆コンプトンか？？？ 電波強度と Ｘ線の相関 →ジェットからのシンクロトロン放射？？
電波強度と　　　Ｘ線の相関 →ジェットからのシンクロトロン放射？？ CygX-1,GX339-4の偏光観測に期待

15 What we have observed with nonthermal photons are….
Energy cut off?? © Makishima, Takahashi

16 What we have observed with nonthermal photons are….
What we have NOT observed are… What we have observed with nonthermal photons are…. NS WD BH Jet?? disk? GeV MeV keV synchrotron GeV MeV keV SSC © Makishima, Takahashi Search for the expected nonthermal emission from galactic compacts