高エネルギー宇宙電子観測の宇宙物理学的意義 -高エネルギー宇宙電子の源としてのVela-

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タイトル別名
  • コウエネルギー ウチュウ デンシ カンソク ノ ウチュウ ブツリガクテキ イギ コウエネルギー ウチュウ デンシ ノ ミナモト ト シテ ノ Vela
  • Vela as the Most Likely Sources of High Energy Cosmic-ray Electrons : Astrophysical Significance of Observations of High Energy Cosmic-ray Electrons

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説明

宇宙線中の電子成分は発見以来，数多くの気球観測や衛星観測が行われてきた．電子成分のもつ宇宙物理学的な重要性が指摘されてきたが，その観測はまだ不十分な段階である．ことに，数百GeVを越すエネルギー領域での観測は日本のECCによるもの以外は成功していない．最近，宇宙ステーションの計画に関係して，宇宙線電子の観測は注目を集めている．三陸での気球観測が続けて行われている理由である．宇宙線中の電子の宇宙物理学的な意義についての考察も数多く研究が行われてきたが，最近TeV領域での電子の源について新たな知見が加わり，その観測の意義がより明らかになってきている．宇宙線中の高エネルギー電子は銀河系内を伝播中にエネルギーを失なうので，観測されるTeV領域の電子は比較的近い過去（10＾5年程度）に加速されたもので，太陽系近傍の数百pc以内の源であると推測されている．電子が超新星で加速されたとすれば，それらの源は太陽系近傍の超新星残骸として観測されている筈である．これらの超新星残骸の内，Velaについては太陽系からの距離は最近比較的正確に推定され，この結果，従来500pc程度と考えられていた距離が，250pc程度と近い距離に考えられるようになった．この結果，従来TeV領域の電子には寄与が少ないと考えられてきたVelaの寄与は他のSNRにくらべてかなり大きくなる可能性がでてきた．この論文では，新しいデータにもとづいて，VelaからのTeV領域電子に対する寄与および，非等方性の期待値を推定し，高エネルギー電子観測から得られる宇宙線加速，伝播の知見について述べることにした．またこれらに関連して，電子の銀河内伝播についてやや詳しく述べる事にした．

Cosmic-ray electrons have a specific feature of propagation compared with other cosmic-ray components. Because of low mass of the electron, it loses energy by the synchrotron and inverse Compton processes during propagation through the Galaxy. By these radiative energy losses, high-energy electrons can not travel far from where they are produced, and hence they are considered to be generated in supernova which locate close to the solar system. Recent estimate of the distance to Vela based on the Hipparcos data is very much reduced to 250 pc compared with the previous estimate of about 500 pc. Thus it is likely that Vela is contributing significantly to the electrons in TeV region as detected near the solar system. We discuss the possible contribution of Vela to the high-energy electrons, and its astrophysical significance to the observations of high-energy electrons in cosmic-rays. The observations of high-energy electrons will be the key to resolve the related problems of acceleration mechanism in the SNR and propagation of cosmic rays in the Galaxy.

資料番号: SA0200062000

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