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ガンマ線バースト放射機構についての理論的研究

Research Project

Project/Area Number 12F02022
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Astronomy
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

長瀧 重博  独立行政法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 准主任研究員

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MAO Jirong  独立行政法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 外国人特別研究員
JIRONG Mao  京都大学, 基礎物理学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsガンマ線バースト / ジッター放射 / プロンプト放射 / フォトスフェリック / 光子散乱 / 輻射輸送 / シンクロトロン放射 / 超新星爆発 / ブラックホール
Research Abstract

ガンマ線バースト放射メカニズムとして、フォトスフェリックモデルの拡張を行い、カンマ線バーストスペクトルの再現を行います。特にフォトスフェリックモデルにジッター放射の効果を組み込むことを計画しています。現在我々の数値シミュレーションでは光球面の位置を、トムソン散乱断面積と電子密度の情報を用いて、光学的厚さ=1となる面と定義しています。しかし、世界の他のグループによるモンテカルロ計算等の研究により、これら光子のLast Scattering領域は、上記アプローチで求めた光球面を含んだ、立体的な構造を持つことが知られています(e.g. Pe'er & Ryde ApJ 2011)。ガンマ線バーストは密度の低いジェットですので、この広がりはスペクトルを議論する上で無視出来ない程の大きさを持つと考えられています。言葉を代えて言えば、よりリアリスティックにエネルギースペクトル再現を試みるためには、モンテカルロ計算を用いて、温度・ローレンツ因子のばらつきを持つ、Last Scattering領域内の各流体要素からの寄与を正確に足し上げる必要があるどいうことです。我々はLast Scatteringによって光子がどのように散乱(逆コンプトン散乱を含む)を経験して、スペクトルの変化、時間の遅れなど経験し、最終的に地球上に到達するのかということをモンテカルロ計算します。この際、モンテカルロ計算にジッター放射の効果を取り込み、世界初のジッター効果入りフォトスフェリックモデルを確立します。これによってガンマ線バーストスペクトルの完全な再現を試みます。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

査読有論文2本を公表し、国際会議口頭発表も一件行っています。研究は順調に進んでいます。

Strategy for Future Research Activity

このままの調子で研究を推進します。特に九州大学の共同件きゅ者との共同研究をより推進します。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] The afterglow of GRB 130427A from 1 to 10^16 GHz2014

    • Author(s)
      Perley, et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 781 Issue: 1 Pages: 37-37

    • DOI

      10.1088/0004-637x/781/1/37

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of Jitter Radiation : Gamma-Ray Burst Prompt Po larization2013

    • Author(s)
      Mao and Wang
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 776 Issue: 1 Pages: 17-17

    • DOI

      10.1088/0004-637x/776/1/17

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modeling high-energy light curves of the PSR B1259-63/LS 2883 binary based on 3D SPH simulation2012

    • Author(s)
      高田順平, 他
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 750 Issue: 1 Pages: 70-79

    • DOI

      10.1088/0004-637x/750/1/70

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Generalized Model of Nonlinear Diffusive Shock Acceleration Coupled to an Evolving Supernova Remnant2012

    • Author(s)
      Lee, Shiu-Hang; Ellison, Donald C. ; Nagataki, Shigehiro
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 750 Issue: 2 Pages: 13-13

    • DOI

      10.1088/0004-637x/750/2/156

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Icecube Nondetection of Gamma-Ray Bursts: Constraints on the Fireball Properties2012

    • Author(s)
      He, Hao-Ning; Liu, Ruo-Yu; Wang, Xiang-Yu; Nagataki, Shigehiro; Murase, Kohta; Dai, Zi-Gao
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 752 Issue: 1 Pages: 10-10

    • DOI

      10.1088/0004-637x/752/1/29

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Origins of short gamma-ray bursts deduced from offsets in their host galaxies revisited2012

    • Author(s)
      Cui, Xiao-Hong; Nagataki, Shigehiro: Aoi, Junichi ; Xu, Ren-Xin
    • Journal Title

      Research in Astronomy and Astrophysics

      Volume: 12 Issue: 9 Pages: 1255-1268

    • DOI

      10.1088/1674-4527/12/9/006

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A high-resolution study of the X-ray emission and Sunyaev-Zel'dovich effect in the Bullet cluster (1E 0657-56)2012

    • Author(s)
      Prokhorov, D. A. ; Million, E. T. ; Akahori, T. ; Zemcov, M. ; Moraghan, A. ; Nagataki, S. ; Yoshikawa, K. ; Colafrancesco, S. ; Rawle, T. D. ; Egami, E.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 426 Issue: 3 Pages: 2291-2299

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2012.21842.x

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GRB host galaxies: theoretical investigation2012

    • Author(s)
      Mao Jirong
    • Journal Title

      IAU Symposium Proceedings

      Volume: 279 Issue: S279 Pages: 353-354

    • DOI

      10.1017/s1743921312013312

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Jitter Polarization for GRB Prompt Emission2013

    • Author(s)
      Jirong Mao
    • Organizer
      4th High Energy Phenomena in Relativistic Outflows (HEPRO V)
    • Place of Presentation
      ハイデルベルク、ドイツ
    • Year and Date
      2013-07-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Gamma-Ray Bursts, Are you Angeles or Fallen Angeles?, Invited2013

    • Author(s)
      Shigehiro Nagataki
    • Organizer
      Kyoto University GCOE Symposium 2013
    • Place of Presentation
      京都大学、京都(招待講演)
    • Year and Date
      2013-02-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 私の高エネルギー天体物理学2012

    • Author(s)
      長瀧重博
    • Organizer
      高エネルギー天体物理研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学、大阪
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ガンマ線バースト中心エンジンの3次元シミュレーション2012

    • Author(s)
      長瀧重博
    • Organizer
      ガンマ線バースト会議
    • Place of Presentation
      金沢市民会館、金沢
    • Year and Date
      2012-12-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Jitter Radiation for GRB high-energy Emission2012

    • Author(s)
      Jirong Mao
    • Organizer
      ガンマ線バースト会議
    • Place of Presentation
      金沢市民会館、金沢
    • Year and Date
      2012-12-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Toward Unveiling the Explosion Mechanism of Gamma-Ray Burst2012

    • Author(s)
      Shigehiro Nagataki
    • Organizer
      Kyoto University & Durham University Joint International Symposium 2012
    • Place of Presentation
      京都大学、京都(招待講演)
    • Year and Date
      2012-11-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Life of Long Gamma-Ray Bursts : From Explosion to Remnants, Invited2012

    • Author(s)
      Shigehiro Nagataki
    • Organizer
      PACIFIC2012
    • Place of Presentation
      モーレア、フレンチポリネシア(招待講演)
    • Year and Date
      2012-09-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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