ＣＩＥ 今までのＳＮＲの研究 標準的力学的進化の シナリオ これが形態 （Shell-like) とスペクトル(NEI) を規定している

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1 ＣＩＥ 今までのＳＮＲの研究 標準的力学的進化の シナリオ これが形態 （Shell-like) とスペクトル(NEI) を規定している
衝撃波 原子(イオン)、電子の加熱 イオン温度 エネルギー輸送 電離温度 mv2 = 3kT NEI  CIE 電子温度 ＮＥＩ ＣＩＥ

2 Thin Thermal Spectrum を持つSNRの分類
1. Shell-like SNR 力学的進化を反映した形態とスペクトルをもつ：　　 　　Canonical model 　　解析方法:　NEI,　PSHOCK 観測も多い 2. Mixed Morphology (MM) SNR 　　進化、構造形成のシナリオがない　 　　解析方法も確立していない 観測が少ない 　Key Project Thermal Plasma in MM-SNRsの新シナリオ 実験主導： 明るいMM-SNRのスペクトル

3 ○ MM-SNR のスぺクトルはSuzakuの
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Legacyになるか 観測がすくない　意外な発見が眠っている　 　　　　　　　　　（実験主導型研究＝Ｘ線天文の魅力） 2. Chandra, XMMでは出来ない。　 　　　Suzaku：低バックグランド、高分解能、高感度 例：Radiative Recombination Continuum (RRC：粒子衝突電離Plasmaからは初めて) 過電離Plasma （Recombining Plasma: RP):　 日本（Suzaku）が発信する新科学 vs　未電離（Ionizing Plasma ：IP=NEI) 　 ○ どんな新展開が期待できるか RPのMM-SNRは ( IC443, W44, W28, W49B, G )　全てTeV、 GeV Sources 発信 　米国　 　SSS

4 まずは、RRC がもつ明白なインパクト=元素組成
RPでは連続成分はRadiative Recombination Continuum (RRC) がDominantである。 すると　kTeが低くなる。 excitation lineが減る。 元素組成比が大きくなる Recomination が line に寄与 cascade によりline が増える 元素組成比が小さくなる G の例 1-CIE kT Ab(Si) Ab(S) 2-CIE (abundances-link) (high-T) RP Model (kTz) RRC Bremss 　　　　　　　　W28-Center のスペクトル (Sawada et al) 　　　kT= 0.90 keV kTe=0.47, kTz=0.96 正しい元素組成をだすにはPlasma 状態を知ることが必須Bremss に頼らない　Line, RRC diagnosis が必須 Suzakuで元素組成を見直そう (特にMM-SNR) そして、Astro-H のPath Finderに

5 RP Region IP (NEI) Region ＡＳＣＡ： Shell-like SNR MM SNR Shell-like 比べ、
ＡＳＣＡ：　 　　Shell-like SNR 　　MM SNR Ｇ３５９．１ Shell-like 比べ、 ＭＭ-ＳＮＲの Ｓｕｚaｋｕ観測はわずか Suzakuは ASCAから何を変たか？ 電子温度：元素組成を大きく変えた IP (NEI) Region Kawasaki et al.

6 Recombinnig Plasma(RP)の物理学
Ionizing Plasma はSNRの力学的進化を反映 Canonical model : Shell-like, NEI, PSHOCK Recombining Plasma は初期の爆発機構と環境（過去の事件）を記憶している (MM-SNR)。 どんな事件があったか、真犯人の解明を 　モデルはこれという見込み捜査でなく 　　　　　　　 RP成因の解明に物的証拠を

7 より広範な領域で過電離  初期の現象＋その後の進化 ○ 初期の光電離（e.g. ＧＲB) か？ f >1050erg (X-ray)
Ｗ４９Ｂ 分子雲と相互作用 は東側　西側では 急激な断熱冷却？ 分子雲 TeV/GeV Source より広範な領域で過電離　 初期の現象＋その後の進化 ○　初期の光電離（e.g. ＧＲB) 　　か？ f >1050erg (X-ray) (OB star UVと同じ桁) ○　初期のrarefaction ? ○　粒子加速と関連か？ （RPのMM-SNR：IC443, W44, W28, W49B, G 　は　全て　TeV、 GeV Sources） IC443 南側で分子雲 と相互作用＝熱伝導 による電子冷却？

8 log r (pc) log t (year) 初期のrarefaction
高密度のCSMで Te=Tz 低密度のＩＳＭへbreak out 断熱膨張で　　Te 小 ○　衝撃波の速度が急上昇 (通常の描像より速度大)。 短時間で高エネルギー　に(速度の2乗に比例する）。  ISMの低密度状態では熱的粒子とのCoulomb衝突が抑えられるので、加速された粒子はさらに加速されやすくなる 。 Ｓｈｅｌｌ－ｌｉｋｅでの通常のDiffusive Shock AccelerationではエネルギーはKnee までいかない。 （宇宙線加速エネルギー問題） MM-SNRのこのＮｅｗ　Ｓｃｉｎａｒｉｏ で、この問題が解決するか　？ CSM n ~大 ＩSM n ~小 1 log r　(pc) log t (year) Itoh & Masai

9 RP associated with Hard X-ray
Big solar flare RP　associated with Hard X-ray Ｈａｒｄ　Ｘ Ｔｚ 記憶 事件 Ｔｅ 電離温度 電離平衡 時間　（～1000 sec） 　 (Kato and Masai) 電子温度 nt で規格するとＳNRでは数万年に相当する

10 GeV・TeV/RP : 何が鍵か、どんな発展が期待？ Supra -Thermal (加速器 のイオン源＝CR Injector)
0.5 keV + 2 keV RP  Ｃros-Coupling Model (->Astro-H) 0.5keV　CIE Low Energy Electrons 　 再結合 フラックス Thermalの数％で RRC, RＰに効く 0.9 keV CIE Supra Thermal (2 keV) ：　Highly Ionize　 : CR Injector GeV/TeV MM-SNRはShell-like より強いイオン源を持つ？　 Ｓｉの電離 X-ray Energy

11 RPの意義、どう発展をするか：未知の予測
宇宙線加速の根っこ (Injector) 　Supra Thermal　 RP  GeV, ＴｅＶ　天文学 ＲＰそのものの意義 　RRC: 電子温度、Bremss を正確にきめる 　　　　　　 元素組成 　　　　　　 隠れたＨａｒｄ　成分を浮き上がらせる Line, RRC 情報は　Ｐｌａｚｍａ　Ｄｉａgｎｏｓｉｓ　の根幹 　　　　　　　 Astro-H のＰａｔｈ　Ｆｉｎｄｅｒ　　　　　

12 RPだけではない MM-SNRには意外な 新たな発見がある。 金鉱を探そう 日本から新たな知を世界に発信する 無バイアス探査を！
なんて強いCr ! Fe, Niも異常 MM-SNRには意外な 新たな発見がある。 金鉱を探そう | 3C397 G344 Tycho 日本から新たな知を世界に発信する 無バイアス探査を！ それは実験（観測）主導型の宇宙物理研究である。  X線天文学の魅力 を思い出そうではないか G344 なんて強いAl ! (Yamaguchi et al., submitted to ApJ

13 ダメ です A大のＸ線グループは存続の危機にあった ! 「すざく」 も ではなく、
　他分野に対して、明確なVisibility　を。　「あすか」でさえ、 “暗黒物質の推定やブラックホール関係など「あすか」の成果は一杯あるが、何となく二番煎じのようで、もう一つ興奮に欠けた。　そんな中でSN1006の速報を聞いたとき「これはすごい！」と興奮した。　　 　　　　　　　　　　　　…それほどに意外性があった。“ 　「夏はなぜ暑いか」（岩波書店、佐藤文隆）から抜粋。 　「すざく」も二番煎じの印象でない情報の発信を、でないと「Ａ大危機」はいたるところでありうる。 　「すざく」　も　ではなく、 　「すざく」　が　という成果を！ ダメ です ２番ではダメですか

14 Target List (priority order) from the ASCA results
Name kTe He-α(Si)* Size(arcmin) Obs(ksec) & G \　1.1 　　 Kes 79+ 　0.7 　　 G 　0.5 　　0.5　 12× G 　1.46 　　 G 　0.63 　　 × Kes27 　0.55 　　 G 　 　 G 　0.85 　　 $$ * peak values of Si Heα (unit is arbitrary) from ASCA, For comparison, 　the Heα flux in W49B is ~1. + maser source　　\ GeV source $$Truncated to 2/3 & Observation time is estimated by the simulation　assuming that RP spectrum is Tz/Te = 1.4 (typical) and that CIE model is rejected with > 3σ level.

15 e. g. Simulation for Kes 79 (50 ksec: Upper Left) & G337. 2-0
e.g. Simulation for Kes 79 (50 ksec: Upper Left) & G (200 ksec: Lower Left and Right.) Te (keV) 0.635 ( ) Tz (keV) Tz/Te --- Z_Si (solar) 1.23 ( ) Z_S (solar) 1.39 ( ) Z_Ar (solar) 1.11 ( ) chi2/dof 572.43/418 = 1.40 CIE: Kes 79 CIE Te (keV) 0.495 ( ) Tz (keV) 0.713 ( ) Tz/Te 1.44 ( ) Z_Si (solar) 1.82 ( ) Z_S (solar) 2.25 ( ) Z_Ar (solar) 2.19 ( ) chi2/dof 447.50/417 = 1.07 RP CIE: G337.2

16 おわり 以下は　おまけ

17 Astro-Hへの先導研究 = 宇宙高温プラズマの物理 （Pure Plasma）
縮退したS-Kα Line Energy 診断　  縮退を解いた診断 （新たな物理） Excitation (w) vs Cascade, Recombination line (z) : RP kTe 1.2 kTz 0.3 z/w 例：z/wはDensity 診断のみではない。Plasma はもっと奥が深い 例 1. SuzakuはkTe-kTz面上にデータをPlotできる。 Kα　Energy　がこの描像に乗るかをFine Structureで実証する。 2. その推定から外れるもの Plasmaバルクモーション？　 Non/Supra-thermal components or Else ？ これらのターゲット選び kTz kTe

18 Fe Kα　< 6.7 keV Ｉｏｎｉｚｉｎｇ　Ｐｌａｓｍａ　 ｋTe=3 keV kTz=1 keV Cas A Recombining Plasma ｋTe=1keV kTz=3 keV W49B

19 All the RP-detected SNRs (5 MM-SNRs) are TeV/GeV sources .
(1) Initial condition kTz >>kTe  Canonical SNR Photo-ionization by GRB and Afterglow: W49B (2) Canonical SNR, kTe is cooled down by thermal conduction to clouds. (3) Explosion in a dense CSM (high kT CIE plasma) break-out to the ISM  kTe cooling by adiabatic expansion. (4) Ionization by supra /non-thermal electrons (big solar flares: a RP phenomena and a hard X-ray tail ). Hard X-ray is hidden behind the continuum . All the RP-detected SNRs (5 MM-SNRs) are TeV/GeV sources .

20 Back: Proper Project Blue: Sub Product Red :AO5
Name 　　　kTe1　kTz kTe2 TeV GeV -----RP detected------ W Y Y W Y Y W49B 　 Y Y IC443 　 Y Y G Y ----possibly detected------ G 　　　　　 ----Non-detection of RP G G Y Y G 3C397 ? 3C391 ? Captions: “Y” marks in the row of TeV, GeV, OH and MC Back: Proper Project Blue: Sub Product Red :AO5 IP

21 RPだけではない MM-SNRには意外な 新たな発見がある。 金鉱を探そう T W49B 3C397
日本から新たな知を世界に発信する 無バイアス探査を！ それは実験（観測）主導型の宇宙物理研究である。  X線天文学の魅力 を思い出そうではないか Ｃａ なんて強いCr ! 未知の金鉱がまだある！それを捜そう。