X-ray observations of SN1006 Koyama, K . Kyoto University
Palmieri et al (1972) Ballon : The first X-ray detectionWinkler and Laird : OSO7 The spectrum Photon index =2.3 or kT = 4 keVBecker et al (1980) SSS, OSO8 : Crab Like spectrum : Photon index = 2.2 (no emission line)Vartanian et al.1985 (GSPC: Balloon) Detection of OVII line = Thermal Plasma (0.1-0.2 keV)Koyama et al. 1987 (GSPC: Tenma) : Steeper Power law Photon index- 3.3 NEI Plasma kT 1.9 keV
MorphologyChandra: Very Thin Filaments
SpectroscopySuzakuThermal vs Non-Thermal
日本の記録:明月記藤原定家 (1162-1241) が過去の記録をまとめる。
実際に観測し、記録したのは安倍吉昌 (?-1019)清明の次男・陰陽頭
中国の記録宋会要輯稿五月一日 (1006 年 5 月 30 日 ) 司天監言先四月二日 ( 5月1日 ) 夜初更,見大星,色黄,出庫楼東、騎官西,漸漸光明,測在氐三度。
宋史天文志景徳三年四月戊寅(5月6日),周伯星見,出氐南騎官西一度,状如半月,有芒角,煌煌然可以鉴物,历庫楼東,八月,随天轮入浊,十一月,復見在氐。
各国の記録明月記( Japan ): 寛弘三年四月二日 (= 5/1)… 如螢惑(=火星)
Ibn al-Jawzi ( Baghdad ) : A large star similar to Venus appeared to the left of qibla. at the beginning of the month of Sha’ban (= 5/3).
Ali ibn Ridwan ( Egypt ) : 2and a half to 3 times as large as Venus.The intensity of its light was a littlemore than a quarter of that moonlight.(5/5?)
宋史天文志( China ) : 景徳三年四月戊寅 (=5/6)… 如半月
-2 等級
-4 等級
1/4 moon, -8 等級
-10 等級参考: 満月 = -12.6 等級、金星 = 最大 -4.6 等級
Li ght Curve of SN1006
- 4- 202468
1012
0 50 100 150 200 250
Days f rom May 1, 1006
-mag
nitu
de
Ia 型絶対等級(極大) = -20距離 = 7100 光年 = 2.2kpc → 視等級 ~ -9
朝日新聞199/6/1
プラズマ成分の様子を調べる→ 非熱的X線放射がなく、熱的放射で明るい南西部からスペクトルを抽出O
NeMg Si
SAr
Ca Fe
S 以上は初めて検出!I a 型 SNR でありながら、これまでFe などの重元素の存在はX線では未確認だった
黒 : XIS-BI赤 : XIS-FI (3台の平均)
SN1006 南東部
O band image
中性 Kα(eV) Line center (eV) He 状 Kα(eV)
Mg-Kα 1254 1345±1±5 ~ 1340
Si-Kα 1730 1826±2±5 ~ 1850
S-Kα 2307 2365±4±5 ~ 2450
Ar-Kα 2957 3026±12±5 ~ 3120
Ca-Kα 3690 3738±28±5 ~ 3890
Fe-Kα 6400 6430±19±5 ~ 6680
重元素輝線の中心エネルギー
黒 : BI赤 : FI
重い元素ほど低い電離状態!Fe 輝線のまわりを電離非平衡(NEI) プラズマモデルで fittingkTe = 5.84 (2.77-39) [keV]net = 5.6 (2.4-8.8) x 109 [cm-3 s]・ 高温成分の存在・ 極めて低電離( Ne 状程度) RCW86 に類似
低エネルギー側のスペクトルの謎
酸素輝線のエネルギー He 状 Kα ~ 570eV He 状 Kβ ~ 670eV H 状 Ly α ~ 650eV
He-Kβdominant!!
電離度大
高温
best fit
730eV line を入れて酸素輝線の周辺だけで fitting極めて低電離な状態ならこのスペクトルを説明可能kTe = 1.5 [keV]nte = 4x109 [cm-3s]
575eV672eV
820eV
730eV 920eV
Thermal X-ray from SNRs
He-like ion H-like ion
Ionization He-like H-like Fully ionized
1 10 100 103 104
Electron temperature (eV)
Oxygen ionization fraction vs. electron temp.
Non-equilibrium ionization (NEI)
Low density, Yong Age Te ≠ Tz
Ionization equilibrium requires ~ 103 years !
He-like H-like Fully ionized
106 107 108 109 1010 1011 1012
net (cm-3 s)
Oxygen ionization fraction vs. net (for kTe=1.5keV)
Neutral
Neutral
0.4 0.6 0.8
ASCA/SIS
XMM-NewtonMOS1
Suzaku/XIS1
Energy (keV)
C V
I
N V
I
O V
II
O V
III
Ne
IX0.1
1
Inte
nsit
y (a
rb.)
O
VII
O V
III
Fe L3s2p 3d2p730 eV 820eV
Fe-l Line の謎 : 3s2p (730), 3d2p (820)
820eV
730eV
820eV
730eV 4:1
3:2
575eV 672eV
820eV
730eV920eV
OVII, Kα, Kβ, Kγ, Kδ
SN1006
Cas A
なぜか Si, Sのラインが太いCas A ( SN1006よりあとの観測)では見られない Instrumentalではない。
Si S
SN1006 2-componetsnt ~ 109
~ 1011
Mg Si S
Erim
Nrim
Chandra image
Erim
Nrim
SWrim
Chandra image
宇宙線加速効率とプラズマ密度間の相関を観測的に証明
SWrim
Chandra: Thin Filaments (Bamba et al.)
In this region, electron returnsback (small: quick, large: slow)The Efficiency of Particle AccelerationNR: High ER: Low ?
A ping-pong ball gets speed (energy) by a rally in a moving wallshock
Erim Nrim SWrim
Γ1 (soft 側 ) 2.38 (2.35-2.42) 2.35 (2.33-2.40) 2.39 (2.37-2.41)
Γ2 (hard 側 ) 2.85 (2.82-2.89) 2.71 (2.69-2.73) 2.93 (2.90-2.96)
break E [keV] 2.0 (fixed) 2.0 (fixed) 2.0 (fixed)
SB2-10keV 2.68x10-13 3.54x10-13
EM = n2V [cm-3] 2.2x1057 1.3x1057 5.1x1057
Nrim
Erim
SWrim
hard soft
密度
大
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