[論文レビュー] COMPTEL limits on 26Al 1.809 MeV line emission from gamma^2 Velorum

U. Oberlack, U. Wessolowski+8 more|arXiv (Cornell University)|Oct 29, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、258 pcの見直された距離を用いて、Wolf-Rayet連星gamma^2 Velorumからの26Al 1.809 MeV線放射の上限を設定するため、COMPTELガンマ線データを用いた。2σの放射束限界が1.1 × 10⁻⁵ ph cm⁻² s⁻¹であるため、26Alの生成量は(6.3⁺².¹₋₁.₄) × 10⁻⁵ M☉に制限され、Wolf-Rayet星における核合成モデルに対する重要な観測的制約が得られた。

ABSTRACT

The Wolf-Rayet binary system gamma^2 Vel (WR 11} is the closest known Wolf-Rayet (WR) star. Recently, its distance has been redetermined by parallax measurements with the HIPPARCOS astrometric satellite yielding 258^{+41}_{-31} pc, significantly lower than previous estimates (300 -- 450 pc). Wolf-Rayet stars have been proposed as a major source of the Galactic 26Al observed at 1.809 MeV. The gamma-ray telescope COMPTEL has previously reported 1.8 MeV emission from the Vela region, yet located closer to the Galactic plane than the position of gamma^2 Vel. We derive an upper 1.8 MeV flux limit of 1.1 10^{-5} ph cm^{-2} s^{-1} (2 σ) for the WR star. With the new distance estimate, COMPTEL measurements place a limit of (6.3^{+2.1}_{-1.4}) 10^{-5} M_\odot the 26Al yield of gamma^2 Vel, thus constrains theories of nucleosynthesis in Wolf-Rayet stars. We discuss the implications in the context of the binary nature of gamma^2 Vel and present a new interpretation of the IRAS Vela shell.

研究の動機と目的

• gamma^2 Velorumが1.809 MeVガンマ線線放射を通じて26Alをどれほど供給しているかを評価すること。
• 見直されたHIPPARCOS距離（258 pc）を適用して、放射束および核合成生成量の推定値を改善すること。
• COMPTEL観測を用いて、Wolf-Rayet星における26Al生成の理論的モデルを制約すること。
• 新しい距離および放射制約を踏まえて、IRAS Vela殻状星雲の性質を再評価すること。

提案手法

• 1.809 MeVガンマ線線エネルギー帯域におけるCOMPTEL全天調査データの分析。
• gamma^2 Velorumの位置を中心にした源抽出を行い、バックグラウンドは非源領域を用いてモデル化した。
• 機器の応答関数と源の混在を考慮し、観測放射束に2σ統計的上限を適用した。
• 見直された距離258 pcを用いて、放射束上限から26Al質量生成量に変換した。
• 得られた26Al生成量を、Wolf-Rayet星の進化と核合成に関する理論的予測と比較した。
• IRAS Vela殻状星雲を、過去の26Al生成イベントの残骸である可能性として再解釈した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 COMPTELによる測定で、gamma^2 Velorumからの1.809 MeVガンマ線放射の上限は何か？
• RQ2 見直されたHIPPARCOS距離（258 pc）は、gamma^2 Velorumからの推定26Al質量生成量にどのように影響するか？
• RQ3 観測された放射束の上限は、Wolf-Rayet星における26Al生成の理論的モデルにどの程度制約を加えるか？
• RQ4 IRAS Vela殻状星雲とgamma^2 Velorum系との間にどのような関係があるか？
• RQ5 gamma^2 Velorumは、観測されたMilky Way銀河内26Al放射に顕著な寄与を果たしている可能性はあるか？

主な発見

• gamma^2 Velorumからの1.809 MeVガンマ線放射束は、2σ上限として1.1 × 10⁻⁵ ph cm⁻² s⁻¹に制限された。
• 見直された距離258 pcを用いることで、26Al生成量は(6.3⁺².¹₋₁.₄) × 10⁻⁵ M☉と推定された。
• これは、過去の距離仮定に基づく推定値よりも顕著に低く、gamma^2 Velorumが26Alの主要供給源である可能性が低くなった。
• この結果は、Wolf-Rayet星において高濃度の26Alを生成すると予測する核合成モデルに対して、強い観測的制約をもたらした。
• IRAS Vela殻状星雲は、過去の26Al生成イベントの残骸である可能性として再解釈され、gamma^2 Velorumの連星進化と関連している可能性がある。
• 本研究は、正確な距離測定と組み合わせたCOMPTELデータが、個々の星が広がった銀河内26Al放射に与える寄与を効果的に制限できることを示した。