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銀河系内に閉じ込められている宇宙線の強度と、超新星爆発時に
その衝撃波加速によって生成される宇宙線の強度がよく一致する
ことから、宇宙線の起原が超新星爆発時の衝撃波ではないかと指
摘されている。このことは超新星残骸からのガンマ線を検出する
ことで直接的に検証される可能性がある。Naito-Takahara Model
によると、十分に広がった衝撃波により加速された宇宙線は星間
空間のガス雲中の原子核と衝突し、π0中間子が生成され、
それが崩壊することによりガンマ線が出てくるとしている。また
そのガンマ線のスペクトルは、ガス雲中でのFermiの統計加速によ
ってベキ型であることが再現される。これらのことから、超新星
残骸からのガンマ線を観測することにより、そのスペクトルに制
限を与えることは重要であると思われる。また、超新星残骸にお
けるガンマ線発生機構として、残骸中の磁場を加速された電子が
走ることによるシンクロトロン輻射の可能性も出てきている。
π0中間子によるガンマ線と、シンクロトロン輻射による
ガンマ線は、それぞれ親の加速限界が異なるであろうから、スペ
クトルの折れ曲がりの位置も違ってくるはずである。本論文で解
析した10TeV領域のガンマ線は、ちょうどこの折れ曲がりの位置
に相当しており、スペクトルが落ちるのか伸びるのかという興味
が持たれる。
そこで、Tibet I 空気シャワーアレイで得られた1990年6月からの
約3年間のデータに加えて、面積が拡張された Tibet II空気シャワ
ーアレイで得られた1995年10月からの約1年間のデータを用いて58
個の超新星残骸からのガンマ線の過剰の有無を調べた。結果、約3.1
σの有意性で6.6 × 10-14cm-2s-1
のガンマ線fluxが得られた。また、かに星雲からのガンマ線の上限値は
95%の信頼度で6.65 × 10-13cm-2s-1で、
以前よりも厳しい制限をつけることができた。また、活動銀河核やパルサー
などの点源からのガンマ線の有意性も得ることができた。
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