High energy gamma-ray emission from supernova remnants

Abstract

SNRs are currently believed to be the major source of galactic cosmic rays. Recent observations with the ASCA (Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics) satellite of the non-thermal X-rays from the shell of SN1006 show, for the first time, direct evidence for the existence of electrons with energies up to approximately 100 TeV which are accelerated within the blast wave shock in the remnant. A method to allow estimating the values of some physical parameters necessary to investigate the electron acceleration phenomena in the remnants is described. The product of the maximum energy attained by the electrons and the square root of the mean strength of the magnetic field is estimated by fitting the observed synchrotron spectrum with the expected spectrum form a model energy-distribution function of electrons. It is suggested that this product may be disentangled. It may be able to estimate the values of each factor in the product by future observations of TeV gamma rays from inverse Compton scattering on the microwave radiation and on other ambient target photons.

超新星残骸(SNR)は銀河宇宙線の主なる源と考えられている。最近のASCA(「あすか」)の観測によるとSN1006のシェルからの非熱的X線は、残骸のブラスト波衝撃内で加速されてエネルギーが約100TeVにまで及ぶ電子が存在することを世界で初めて直接観測で確認した。残骸による電子の加速現象を研究するために必要な若干の物理量評価法について述べた。電子の得た最高エネルギーと磁場の平均強度の平方根の積を、観測されたシンクロトロン・スペクトルを模型から期待された電子のエネルギー分布関数にフィットして評価した。電子エネルギーと磁場強度の積は解明されることを指摘した。積の各因子の値は、マイクロ波および他の周りにある標的光子との逆コンプトン散乱から生ずるTeVガンマ線の将来的観測により評価出来るであろう。