[論文レビュー] Early SPI/INTEGRAL measurements of 511 keV line emission from the 4 th quadrant of the Galaxy ⋆

P. Jean, V. Lonjou+10 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、高分解能分光法を用いて、銀河の第4銀経領域における511 keVガンマ線放射の最初の INTEGRAL/SPI 測定を報告する。測定では、放射源の放射束と線幅の制約がなされた。測定された放射束は 9.9⁺⁴.⁷₋².¹ × 10⁻⁴ ph cm⁻² s⁻¹ であり、固有の線幅は 2.95⁺⁰.⁴⁵₋⁰.⁵¹ keV（FWHM）であった。これは、以前の高分解能分光測定と整合的であるが、報告された線幅の上端付近に位置する。

ABSTRACT

We report the first measurements of the 511 keV line emission from the Galactic Centre (GC) re- gion performed with the spectrometer SPI on the space observatory INTEGRAL (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory). Taking into account the range of spatial distribution models which are consistent with the data, we derive a flux of 9.9 +4.7 −2.1 × 10 −4 ph cm −2 s −1 and an intrinsic line width of 2.95 +0.45 −0.51 keV (FWHM). The results are consistent with other high-spectroscopy measurements, though the width is found to be at the upper bound of previously reported values.

研究の動機と目的

• 高分解能分光データを用いて、銀河中心領域の511 keVガンマ線放射を測定すること。
• 第4銀経領域における511 keV放射線線の放射束と固有線幅を特定すること。
• 511 keV線の以前の高分解能分光測定と整合性があるかを評価すること。
• 銀河中心領域における陽電子消失の空間的分布モデルを制約すること。

提案手法

• 高エネルギーガンマ線分光法を目的とする、INTEGRAL 宇宙望遠鏡搭載の分光計 SPI を使用した。
• 定義された観測期間中に、第4銀経領域からの511 keV線放射を分析した。
• スペクトルフィッティング技術を用いて、放射束と線幅パラメータを抽出した。
• 観測データと整合する空間的分布モデルの範囲を評価した。
• 放射束と線幅測定の不確実性を特定するための統計的手法を適用した。
• 本研究の結果を、511 keV線の他の高分解能分光測定と比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 INTEGRAL/SPI による測定で、銀河の第4銀経領域における511 keV線放射の放射束はどれほどか？
• RQ2 この領域における511 keV放射線線の固有線幅は何か？ また、以前の測定と比較するとどうなるか？
• RQ3 陽電子消失の空間的分布モデルの中で、観測データと整合するものは何か？
• RQ4 INTEGRAL/SPI の結果は、他の高分解能分光測定の511 keV線とどのように比較できるか？

主な発見

• 銀河中心領域の第4銀経領域における511 keV線放射の測定放射束は 9.9⁺⁴.⁷₋².¹ × 10⁻⁴ ph cm⁻² s⁻¹ であった。
• 固有線幅は 2.95⁺⁰.⁴⁵₋⁰.⁵¹ keV（FWHM）であると特定された。
• 得られた線幅は、高分解能分光測定からの以前に報告された値の上端付近に位置する。
• 結果は、他の高分解能分光測定による511 keV線と整合的である。
• 観測データと整合する空間的分布モデルの範囲が得られた。
• 研究結果は、高分解能分光法が銀河中心領域における陽電子消失を調査するうえで信頼性があることを支持する。