超新星残骸衝撃波における中性粒子の影響

全文

(1)

(2) . . .

(3) .

(4) . 305ῌ0801 1ῌ1. e-mail: [email protected].

(5) . !" 100 #$. %&'&()*$*+,-.&/012++ 3 456789:$ /0.&();<= $ +,>?@A&/0BC&DEFG$3 HI JF GKLMN

(6) OPQ&()<=R SQ$TU/01VWXE

(7) *)YZ [\]^K_`N3 4567ab Ha c$>?d)e\ 4567f\ESQ g h$ij()*J&$ak)*3 SQWXElk) *m

(8) aBCnop $Lq r&std3 % z(, E. 1. .

(9) 1 f *8 @. !"#! (2$10 g). 8 %&'. 33. 4. 1,000. 1015 eV 9 (. 5H, . . ^_1)*. ()*+, -.. /012345678 9:. FLOP+/ ()*8 u"FLO. ;<. >?+, @. P( lJ*6H+, ujtK X m1v. =. ;<1!. AB".C, DE!4FG*H237*8 . :*wxyz{zx n. -.. ". /01IG*6JK. HMN, @ . 234FL23. OP4FLOPHMQ8 23. ST+U 1 km VW. R,. FX (YZY. 1), 2). }~vt*. , " 10 eV 9( *t+9 15. ¡¢+f8 1015 eV . 19( 7*. 1[\]N, ^_ZY1`7*Yab4c\d. H+, "hij4£W¤7*6H. ef"K g7*8 c\deKJ:ab+, hi. (, hij¥¦4£W§¨ 7* Dif-. j( klJ X m4 n7*opq1f*8. fusive Shock Acceleration (DSA) 3), 4)"/ . 9:hijrstK+, ujtK X m1v:*. ()*8 DSA +, hij( lJ:. wxyz{zx nHax|m"}~lJ, f. m. Hu+ 10 eV eVu{, 1 eV.

(10) H, ©\ª

(11) . 14. 1.6$10u19 3.8$10u20 z VW 19( lJ*6H"vt*1), 2)8. mHMJ. e*H, @ 24. /m4 1 g d. + 10. 24. 1 . (1). 1. ¥¦ r. ±1. ²`7*. 8 |³´°. + r4 f. (, m. ¯° s2. ©\ª

(12) N(E)«Eu2 1f*8 . 3), 4). *"`7*8 /+ 1020 eV 1 f*8 6. r¬2 r1. 4®, ©\¯° s +hij. 2. 1+1. N(E)«Eus ; s. hij(+¥¦.

(13) +©\. ¥¦" rµ4 fK, s¶2 Hf*8 ·>. ¸H¹ªºf^_». ¸ 3 mG 4. ¼:>?, DSA +FLOPhij( ½. 2011 1 ½.

(14)

(15) 1014 eV 1015 eV 1 5) 1,000 . !"# $%. & '()* 100 + ,-./$%. 01 & r24 3-4*& s2 2.0 56 7. !"# 89:;. <;9

(16) =>:<7?& s22.2 6) @9 ' =>:<7?& s22.1ῌ2.3 A7) DSA B . !"# $% CD. 01 r 4 BE FGH IJCK

(17) & L?7 CMN. 1. OHCPQC- MNORS F T .UVW. BXYZ['\]^_ MN ?` aHRSb8) cd e. fgf X hiB . !"#7? Ha Sr ¹ º. <

(18) ] ~7? a º = > ] ~ 7? »a && 1,000 km/s, » & 10ῌ30 km/s. !"#$%. eC&MN 3 mG 7? 100 mG fCO. a 7?Xl &. jkl B. 1,000 km/s D16) Tf & 10 keV

(19) . MNO mnDo9)ῌ11) f.

(20). 3-4* p& W. q. vq fCW)H ] . $% Srs tuvHPQC- . ~&

(21) *f&CK & $%. 7 . +

(22) ¡¢,£vqCPC-. & e @9' hipH T. ¤+

(23) !~&-$.$%

(24) MN /. & 4 zC{UP|H. C¥ W) -$.$% ¦§&0. w DSA xy. 12), 13). ] ~@=H (. }C& tuC&U ]!~ t. ~ ¨©ª;'«CKvq? 109 cm. uvqC MN O

(25) @9'. CK ~1¬ 2I3®& 1015. =>:<|"C-H. cm $% ¦§%3+ .. 3..

(26) . . X. ] ~&

(27) M¯°±4. C $% 5¥ ²³H6´H $% 56´.. !"# $% #e7?& ] ~. +Cªµ9¶H . ] ~& $% !"# $% +. Ha n23 7? n22. C ªµ9¶ RS D·78RS&

(28). $ hi . ¡¢,£CK

(29) ¡¢,£&. 14). ] . 7? fgf %7? . !". ~

(30) ~9 0~,£CK . # !@= & 1 7?' . ]. 2

(31) ¡¢,£B$% +

(32) 0~. ~CKo7X15) 1 &. F:

(33) ] ~

(34) . Ha SrCK Sr& 2. ? 104 ¼. ?1½. ] ~7? Ha ;¸ 25.

(35) A3 A2. UVW X 1 '¸¹N K 2 '¸¹N tt*+,. ºYt ' tt ºY t*+,-. ':. 14)

(36) . !"#$. %&'()*+,-. / *+,-. 01234 5 6 789:;012<=>?9 @A 3B. 012¤¥|012¦^§ ¨ q0k012 Q%D©K! ªK< «qUVW XKj§ ¬IG *+,-. ® ¯ °±u ²³u6 £9 ! 0k012 5 L9K *+,-. 5 LÓµ¶9 <UVW. X'%D ! {*+,-. K':D 012 LN³u ·K³u*+,-. ' : ' 3 '%Z[\M9 $Z[\M9. 6T$17) Q ] 69. CD 012'?9EFGHI&J. . KLMNO <=>?9':. xy+K96{. PQ*+,-. 012<RS. () ] 69. ' . q}~. {. 6T$ UVW X'%YZ[\M. . ]^_`

(37) 6a& bIc\3 d. \. ea(f'gh'ij 0k. mG ()'9':17) '#. lm'%Y349': A 4 . $. 012<no/ !. ,-. '012< 0k. *+,-. /Y 01234 5. 9$Z[\M9 012!*+/Y. 678:h 012<'. ,-. 0125 : Q{. p d012qr' )s6t. 012<Z[\M xy+. J u)t %&:vw. '%YN2^_`

(38) 9. xy/Kz{ P O. 34 5 9 j0k. %&:|0kxy+'C. |: L g5/3 'p9. q}~6a %&:xylmK. r4 ':¡{:'¢£. 26. {:K I {N6

(39) ] 100 {N] / *+. ». ¼!. 2011 ½ 1 ¼.

(40) Z4. FG5E&FG5&uvwB& jo* % 4P@ 8 ¡% FG5 E¢!£¤& ¡¥% FG 5E¢!£¤&4 & &¦ m FG5E&| C§¨1 &E Ush EV" ¡&£¤& FG5E&| C§¨1"d¦ m Ush/4 " 4 ©E4 0 "ª@¦ m «". Z5. FG5E&X%Y DSA

(41) @"F G5&]^ N&Zm]^ &Z m]ÊV" ¬%#$% ® (&FG5]^ N&Z&¯% # $%&hijEV" #$%¦1 FG5@°±!1" N@²³ #$%&@ N&uvwB ´ !1| !1" #$%6 E µ¶&·¸¹ ¬%&ª@pqª d µ¶&·¸¹ uvwB&i@ mº st".

(42) r4 (1) . !"#. #$%NuvwB x"uvwB5K&y. $%&'()* 2 +,("- ./. zxC{1 NuvwBC|. " 01 23!1"456&78. @" FG5N&~/| 6C#$%. 9:;:8<=9; >?& Fermi @"A. 6 X%Y DSA

(43) E FG5. 8B%<=9;CDE(". E& r4 " #$%. 4. ῒῐ῍ DSA ΐ῕ῌῑ῏῔῎. }"-. 6NFG5&i& r 4 ,("`@V"13) X%Y DSA

(44) . FG5@HI"JK & 10LM. 109 eV E&#$%FG5?CI". N #$%@OP!" #$% FG5@. d r4 (1) '()* 2 ,(. W!CT . "-C E&789:;:8. & X % Y DSA

(45) E V " Z 5 X % Y. 4 5 & < = 9 ; C D E ( " X % Y. DSA

(46) &[\&FG5&]ÊV" #$%. DSA

(47) 109 eV MN&#$%#$%. FG5/_N `@ !@a_01bc. 6CI"d r 4 (1) '. I" W&dNE&efg#$%&hi. ()* 2 "-CI" /. j N@klm n")*o*. -!>?& Fermi &A8B%23I. gpq@ #$%&r

(48) st". " A8B% Fermi @". Q"RSCTQ"U V". 12), 13). 4). » 104 ¼. »1½. 27.

(49) A 109 eV

(50) . 5 V67_/^$_/ 8!. 2.12.3 . < 9u%%& L. . 6A:K 3. 7). %& . ! "#$%& ' (). 5 r ' l_/. *+,-. /! 0-"#. s%;<s: 2 . 1 #2

(51) 3456. L+V _/-, :Ob. 78 DSA 9:. Ob Fermi ~O. "#;<=0>?0 3. FbA. 3. 18). "#@,AB$ CDEF !G HAIJ, K. 5. ῎ῌ῏ῌῑῐ῍ῒΐ. - 9:L"#CDEF. =! 9u ">. 2M34 9:. #%& ($)*A? ">. NOPK#! 3. #NOP0

(52) 2,-. 4 <%C. DEFQ" -RSA0. X5'KCDEF%!GS. +T "#! ' UJV . CDEF%/ RSAK. RSL 9:. %& k,A2$ 0AK _. NOPK#! TWX5CDEF . X5">#L! l. #

(53) YZ. CDEF ![\]"#P. #(67@AA. ". 0^$_/ àbaCNOcd. >#! 9u . /# àbaCNO%e. RS bAK +. ! "# CDEF

(54) . Fermi ~OFbT.

(55) !&f'0 g. /! ¡¢ Ha £. hAZ()_/-,&Ai0. NOPA¤ 7/CDEF#¥¦§s. %& 10j (300 km/s) . ÖA9<yB0() C. /! CDEF%e 10 km/s *-. Ha £l5A?©. !+,. ª22), 23) « Ha £k,~¬%;W. àbaCNO$%& k,. /24) LD_/X5- ">#. # l ( ) * L , ( m n - o , p N. Ha £A®©ª!6E¯T-. qrstu 1 v 2 v ./w0%&. ,. 1x àbaCNO%&. ~OFtu Fermi « AGILE ! %#. k,A2$y5/-, àb. °

(56) YZ 09u~OFA±. aCNO!z{5 %& Fa|A'. ²K7) 6³K- l_/. } TàbaCNO! %%&. #@F25) %#°GA;. 3*4* 5/3 ~ <@,20) . <HI0 %#°GAHI0%& . 19). /5 %& 5 r àb. #l´Jµ <¶KL$. aCNO,S *_V21) _. 5! "#·MN¸ OCDEF. àbaCNO!X5#. ]©ª(). #* sz,5#l 28. 7^ X tu ASTRO-H «7^¹º§O»¼ PQ½D. 2011 C 1 ½.

(57) CTA

(58) AMS-02 CALET

(59) . !"# AMS-02 CALET . $%&'(&)

(60) *

(61) +, -./01

(62) 2345678 .

(63)

(64)

(65) 90: ;. <8=>-?@>26), 27)# AB. CDEFGH

(66) ,I JKJL M

(67) I4NO8P4 . QRSRT. UVWRXR

(68) 3Y

(69) Z[ \[8

(70) ]^_ `RaRbcdefghi4jkl# mn. ]o bcdeApqW`RprU. fgstuv

(71) wx'B CGH

(72) 100 y z{|!}~# ῐ. ῏.

(73)

(74) * ]]

(75) ]

(76)

(77) 8P 6

(78) ]]}

(79) *

(80) u. ;# 8.

(81) ABCu=}u;"?l ~]

(82) . 11) Berezhko E. G., Ksenofontov L. T., Vo ¨lk H. J., 2003, A &A, 412, L11 12) Drury L. O’C., Vo ¨lk H. J., 1981, ApJ 248, 344 13) Malkov M. A., Drury L. O’C., 2001, Rep. Prog. Phys. 64, 429 14) Chevalier R. A., Raymond J. C., 1978, ApJ 225, L27 15) Ghavamian P., Raymond J., Hartigan P., Blair W. P., 2000, ApJ 535, 266 16) Chevalier R. A., Kirshner R. P., Raymond J. C., 1980, ApJ 235, 186 17) Ohira Y., Terasawa T., Takahara F., 2009, ApJ 703, L59 18) Ohira Y., Takahara F., 2010, ApJ, 721, L43 19) Richardson J. D., Kasper J. C., Wang C., Belcher J. W., Lazarus A. J., 2008, Nature 454, 63 20) Wu P., Winske D., Gary S. P., Schwadron N. A., Lee M. A., 2009, JGR 114, A08103 21) Fahr H. J., Chalov S. V., 2008, A&A 409, L35 22) Helder E. A. et al., 2009, Science 325, 719 23) Lee J. et al., 2010, ApJ 715, L146 24) Raymond J. C., Winkler P. F., Blair W. P., Lee J., Park S., 2010, ApJ 712, 901 25) Ohira Y., Murase K., Yamazaki R., 2010, MNRAS, in press (arXiv: 1007.4869) 26) Ohira Y., Murase K., Yamazaki R., 2010, A&A 513, A 17 27) Ohira, Y., Ioka K., 2010, submitted (arXiv: 1011.4405). bcdeA. pqW`RprU

(83) u;"?l~¡ ¢]

(84) £¤¥¦ ]]

(85) B§¨©ª «¬~#

(86)

(87) ®¯°

(88) ±¦ u²};~#. ῎῍ῑῌ ³E ´ 2004, µ¶ 97, 679 µ·¸ 2009, µ¶ 102, 9 Bell A. R., 1978, MNRAS 182, 147 Blandford R. D., Ostriker J. P., 1978, ApJ 221, L29 Lagage P. O., Cesarsky C. J., 1983, A&A 125, 249 Reynolds S. P., Ellison D. C., 1992, ApJ 399 L75 ¹º et al., 2010, µ¶ 103, 438 Lucek S. G., Bell A. R., 2000, MNRAS 314, 65 Bamba A., Yamazaki R., Ueno M., Koyama K., 2003, ApJ 589, 827 10) Uchiyama Y., Aharonian F. A., Tanaka T., Takahashi T., Maeda Y., 2007, Nature 449, 576 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9). » 104 ¼. »1½. E#ects of Neutral Particles on Supernova Remnant Shocks Yutaka OHIRA Theory Center, Institute of Particle and Nuclear Studies, KEK (High Energy Accelerator Research Organization), 1ῌ1 Oho, Tsukuba 305ῌ 0801, Japan Abstract : The Ha emission from supernova remnants implies the existence of neutral hydrogen in the circumstellar medium. In this paper, we review e#ects of neutral particles on supernova remnant shocks. Especially, we discuss the magnetic field amplification, the modification of shock structure and particle accelerations.. 29.

(89)