最も暗い TeV ガンマ線未同定天体HESS J1741-302 の X 線対応天体の発

見

松本浩典 ( 名古屋大学理学部 )

内山秀樹、鶴剛、小山勝二 ( 京大理 ) 、Omar Tibolla (Univ. of Heidelberg)

概要• HESSJ1741-302 の紹介

– もっとも暗い暗黒加速器• すざく衛星による X 線観測

– 観測目的– X 線対応天体の発見– 新 X 線天体 ( 激変星 ) の発見

• まとめ

HESSJ1741-302• H.E.S.S. 望遠鏡で、銀河面

上に発見された TeV 未同定天体 ( 暗黒加速器 )

• 暗黒加速器で、 TeV flux が最も小さい部類– Photon index 　 Γ~2.7– F(1-10TeV)~2e-12 erg/s/cm^2

(~1% Crab)

• 付近のパルサーと関連？– ただし、どのパルサーも Lspi

n は小さい (~1% Crab 以下 )• 典型的 TeV ガンマ線パル

サー Lspin~10^37erg/s (10%Crab)

(Omar et al. 2008, 2009)b=0.0°

l=358.5°

銀河面 diffuse TeV 放射と関連？カラー : diffuse TeV 放射 (H.E.S.S.)コントア : 電波 CS(= 分子雲 )

(Aharonian et al. 2006)•銀河面 diffuse TeV 放射の起源は不明•HESSJ1741 は、銀河面 diffuse TeV 放射の氷山一角？

HESSJ1741このあたり

銀河面 diffuse TeV 放射 vs 中性鉄蛍光 X 線 (6.4keV line)

カラー : 6.4keV line ( すざく )コントア : 銀河面 diffuse TeV

•中性鉄蛍光 X 線分布は、銀河面 diffuse TeV 放射の分布と似ている。•HESSJ1741 から、中性鉄が見つかる可能性は？

HESSJ1741この辺

すざく衛星による観測

• 2 箇所を観測– A: 2009 年 2 月 24 日

45ks• 銀径で東側のピークを狙う

– B: 2008 年 10 月 4 日 54ks

• 西側のピークと、パルサーを狙う。

b=0.0°

l=358.5°A

B

四角は X 線 CCD の視野。

本発表では CCD データを解析。(HXD の解析は今後の課題 )

観測領域 Ab=0.0°

l=358.5°

A

B

(a) 0.4-2keV (b) 2-10keV

高エネルギー X 線で、新天体発見。

X 線と TeV ガンマ線の比較 2-10keV

TeV (gray)2-10keV (green)

HESSJ1741 のピークと一致。 X 線対応天体と考えられる。

X 線対応天体のスペクトル

•赤は BI CCD(XIS1), 黒は FI CCD (XIS0+3)

• 柱密度– NH=4.00(1.93~7.40)x1022cm-2

• Photon index – Γ=1.14(0.60~1.81)

• X-ray Flux in 2—10 keV band– 観測値 3.2x10-13 erg/s/cm2

– 吸収補正値 3.9x10-13 erg/s/cm2

吸収を受けた power-law

X 線対応天体スペクトル特徴• 吸収が大きい　 NH=4.00(1.93~7.40)x1022cm-2

– 銀河中心付近の天体 (D~10kpc)

• F(1-10TeV)/F(2-10keV) ~ 6– ガンマ線の方がフラックス大– ガンマ線起源は陽子か？

• 有意な鉄ライン ( 中性も高階電離も ) 無し– 等価幅 (6.4keV)<167eV, F(6.4keV) < 9.3x10-7 photon/cm2/s– バックグラウンドとして周辺領域をとっている。

• 鉄ライン強度としては、 HESSJ1713 は周辺領域と同じ性質。• 銀河面 diffuse TeV 放射との関連は不明。

観測領域 Bb=0.0°

l=358.5°

A

B

(b) 2-10keV(a) 0.4-2keV

New object

Foreground star

X 線新天体 :SuzakuJ1740.5-3014

b=0.0°

l=358.5°A

B

2-10keV

•X 線新天体の位置は、 PSRB1737 から明らかにずれる。 (~90arcsec)•PSRB1737, PSRJ1741 からの有意な X 線は検出無し。

TeV ガンマ線 すざく X 線

X 線スペクトル• 現象論的 fit: 吸収 +power-

law– NH=1.62(1.30~1.98)x1022cm-2

– Γ=0.83(0.69~0.97)

– F(2-10keV)= 2.2×10-12 erg s-1

cm-2

• クリアに 3 本の鉄ライン– H 状イオン @6.9keV

• 等価幅 172(123~232)eV

– He 状イオン @6.7keV• 等価幅 186(140~240)eV

– 中性 @6.4keV• 等価幅 172(125~224)eV

周期的時間変動

2.3x10-3Hz (P=432.1±0.1s)

FFT 解析 (XIS0+XIS3: 1-9keV band) Folded light curve (432.1s)

SuzakuJ1740.5-3014• 磁場を持った激変星 ( 白色矮星連星系 )

– スペクトルに 3 本の鉄ライン• 中性 (6.4keV), He 状イオン (6.7keV), H 状イオン (6.9keV)

– 432.1s の周期的時間変動• HESSJ1741 より手前にある？

– SuzakuJ1740.5: NH=1.62(1.30~1.98)x1022cm-2

– HESSJ1741 :NH=4.00(1.93~7.40)x1022cm-2

– 銀河中心 (D~8.5kpc) まで NH=6x1022cm-2 として、距離はD~2kpc

– 光度 L(2-10keV)=1x1033 erg/s• 激変星の中でも、 Intermediate polar に典型的な値

まとめ• 最も暗い TeV ガンマ線未同定天体 HESSJ17

41-302 のガンマ線ピークに一致する、 X 線対応天体を発見。– F(1-10TeV)/F(2-10keV)~6

• HESSJ1741-302 のそばに、新天体 SuzakuJ1740.5-3014 を発見。– HESSJ1741-302 より手前の可能性大– 3 本の鉄ラインと、 P=432.1s の周期的時間変動

• おそらく intermediate polar ( 磁場を持つ白色矮星の連星系の一種 )