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衝突現場における速度場構造と非平衡プラズマの検出による銀河団形成進化の研究

Research Project

Project/Area Number 15J01845
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

井上 翔太  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords銀河団 / 衝突銀河団 / Abell 754 / Cygnus A cluster / Perseus cluster / 電離非平衡プラズマ / Soft X-ray Imager (SXI) / X線天文学 / 衝突電離非平衡プラズマ / ASTRO-H / ダークマター / 銀河団衝突 / 銀河団進化 / X線天文衛星
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、衝突銀河団中で発生した電離非平衡プラズマを初めて観測し、銀河団進化の様相を定量的に探ることを目的としている。これまで本研究では、すざく衛星の観測データを解析し、衝突銀河団Abell 754の最も高温な領域から、非平衡電離状態の兆候を世界で初めてとらえられた(Inoue et al. 2016)。さらに、XMM-Newton衛星のデータから、この領域付近に衝撃波が存在することを明らかにした。Abell 754は、衝突で生じた衝撃波による加熱で、電離非平衡状態が生じたというシナリオが示唆される。本研究では、このような銀河団進化の様相を、世界で初めて、観測的に明らかにした。
また、本研究では、Abell 754と同様に、衝突銀河団Cygnus A clusterの電離状態を調査した。その結果、衝撃波加熱を示唆する高温領域を発見した。電離非平衡状態の有意な検出はできなかったものの、バルクモーションを検出し(銀河団としては3例目)、Cygnus A clusterの衝突の構造を明らかにした。
さらに、本研究では、ひとみ衛星搭載Soft X-ray Spectrometer (SXS)を用いてペルセウス銀河団中心部のイオン温度を測定した。銀河団中からイオン温度を測定したのは、本研究が世界で初めてである。今回の測定の精度内では、イオン温度と電子温度に差異はなかった。
以上に加え、本研究では、ひとみ衛星搭載軟X線CCDカメラの開発を行ってきた。打ち上げ前は、地上較正試験を行い、得られたデータから応答関数を構築した。その後、ひとみ衛星は2016年2月に打ち上げられ、SXIは正常に起動された。打ち上げ後の観測データから、軌道上における検出器バックグラウンドについて調査した。バックグラウンド強度は、すざく衛星と同程度であり、銀河団などの広がった天体の観測にSXIが有用であることを示せた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Int'l Joint Research] NASA / Godard Space Flight Center(米国)

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  • [Int'l Joint Research] NASA / Goddard Space Flight Center(米国)

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  • [Journal Article] Soft X-ray Imager aboard Hitomi (ASTRO-H)2018

    • Author(s)
      Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Nakajima Hiroshi、Tsunemi Hiroshi、Hayashida Kiyoshi、Tsuru Takeshi Go、Dotani Tadayasu
    • Journal Title

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      Volume: 4 Issue: 01 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jatis.4.1.011211

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Atmospheric gas dynamics in the Perseus cluster observed with Hitomi2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration, Aya Bamba, et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Issue: 2 Pages: 9-9

    • DOI

      10.1093/pasj/psx138

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In-orbit performance of the soft X-ray imaging system aboard Hitomi (ASTRO-H)2018

    • Author(s)
      Nakajima Hiroshi, Bamba Aya et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Issue: 2 Pages: 21-21

    • DOI

      10.1093/pasj/psx116

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hitomi Constraints on the 3.5 keV Line in the Perseus Galaxy Cluster2016

    • Author(s)
      Aharonian, F. A., Akamatsu, H, Terada, Y. et al (Hitomi collaboration)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 837 Issue: 1 Pages: 15-23

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa61fa

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Search for a non-equilibrium plasma in the merging galaxy cluster Abell 7542016

    • Author(s)
      Inoue, Shota; Hayashida, Kiyoshi; Ueda, Shutaro; Nagino, Ryo; Tsunemi, Hiroshi; Koyama, Katsuji
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 00 Issue: SP1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1093/pasj/psw027

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modeling the spectral response for the soft X-ray imager onboard the ASTRO-H satellite2016

    • Author(s)
      Shota Inoue, Kiyoshi Hayashida, Shuhei Katada, Hiroshi Nakajima, Ryo Nagino, Naohisa Anabuki, Hiroshi Tsunemi, and Shutaro Ueda, et al.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A

      Volume: 00 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.nima.2016.03.071

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 衝突銀河団Cygnus A cluster中の衝突電離非平衡プラズマの探査2018

    • Author(s)
      井上翔太, 林田清, 中嶋大, 松本浩典, 常深博, Maxim Markevitch, Daniel Wik
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      日本天文学会2018年春季年会
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  • [Presentation] Search for the non-equilibrium ionization plasma in the merging Intra-Cluster Medium2017

    • Author(s)
      Shota Inoue, Maxim Markevitch, Kiyoshi Hayasida, Shutaro Ueda, Hiroshi Tunemi, Katsuji Koyama
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      Physics of the Intra-Cluster Medium 2017
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of the second shock in the merging cluster of galaxies Abell 7542017

    • Author(s)
      Shota Inoue, Maxim Markevitch, Kiyoshi Hayashida, Daniel Wik, Hiroshi Tsunemi
    • Organizer
      The X-ray Universe 2017
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 衝突銀河団Abell 754における両側の衝撃波の発見2017

    • Author(s)
      井上翔太, 林田清, 中嶋大, 松本浩典, 常深博, Maxim Markevitch, Daniel Wik
    • Organizer
      日本天文学会2017年秋季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] X線天文衛星「ひとみ(ASTRO-H)」搭載軟X線撮像検出器SXIの軌道上較正: バックグラウンドと検出効率2016

    • Author(s)
      井上翔太 他 Hitomi/SXI&SXTチーム
    • Organizer
      日本天文学会2016年秋季年会
    • Place of Presentation
      愛媛大学・城北キャンパス(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ASTRO-H搭載軟X線CCDカメラの応答関数の構築(2)2016

    • Author(s)
      井上翔太, 林田清, 片多修平, 中嶋大, 薙野綾, 穴吹直久, 常深博, 鶴剛, 田中孝明, 内田裕之, 信川久実子, 鷲野遼作, 信川正順, 森浩二, 磯田依里, 坂田美穂, 幸村孝由, 丹野憧馬, 玉澤晃希, 吉野祐馬, 近野貴博, 上田周太朗, ほかASTRO-H/SXIチーム
    • Organizer
      日本天文学会2016年春季年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京・南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] X線天文衛星搭載用軟X線CCDカメラの応答関数の構築2016

    • Author(s)
      井上翔太, 林田清, 片多修平, 中嶋大, 薙野綾, 穴吹直久, 常深博, 鶴剛, 田中孝明, 内田裕之, 信川久実子, 鷲野 遼作, 信川正順, 森浩二, 磯田依里, 坂田美穂, 幸村孝由, 丹野憧馬, 玉澤晃希, 吉野祐馬, 近野貴博, 上田周太朗
    • Organizer
      第16回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • Year and Date
      2016-01-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Modeling the Response Function for Soft X-ray Imager onboard ASTRO-H Satellite2015

    • Author(s)
      S.Inoue, K.Hayashida, S.Katada, H.Nakajima, R.Nagino, N.Anabuki, H.Tsunemi, T.Tsuru, T.Tanaka, H.Uchida, M.Nobukawa, K.Nobukawa, K.Mori, T.Kohmura, S.Tanno, K.Tamasawa, Y.Yoshino, T.Konno, S.Ueda, On behalf of ASTRO-H/SXI team
    • Organizer
      10th International “Hiroshima” Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors
    • Place of Presentation
      International Conference Center, Xi’an, China
    • Year and Date
      2015-09-25
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ASTRO-H搭載軟X線CCDカメラの応答関数の構築2015

    • Author(s)
      井上翔太, 林田清, 片多修平, 中嶋大, 薙野綾, 穴吹直久, 常深博, 鶴剛, 田中孝明, 内田裕之, 信川 正順, 信川久実子, 森浩二, 幸村孝由, 丹野憧馬, 玉澤晃希, 吉野祐馬, 近野貴博, 上田周太朗, ほか ASTRO-H/SXIチーム
    • Organizer
      日本天文学会2015年秋季年会
    • Place of Presentation
      甲南大学・岡本キャンパス(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-09
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Search for the Non-Equilibrium Ionization Plasma in Merging Galaxy Clusters with ASTRO-H/SXS2015

    • Author(s)
      Shota Inoue, Kiyoshi Hayashida, Ryo Nagino, Hiroshi Tsunemi, Shutaro Ueda, Katsuji Koyama
    • Organizer
      The 6th ASTRO-H Summer School
    • Place of Presentation
      Nara Women's University, Nara, Japan
    • Year and Date
      2015-08-27
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for the Non-Equilibrium Ionization State in Merging Galaxy Clusters2015

    • Author(s)
      Shota Inoue, Kiyoshi Hayashida, Ryo Nagino, Hiroshi Tsunemi, Shutaro Ueda, Katsuji Koyama
    • Organizer
      IAU XXIX General Assembly
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, United States
    • Year and Date
      2015-08-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ASTRO-H Search for the Non-Equilibrium Ionization State in Galaxy Clusters2015

    • Author(s)
      Shota Inoue, Kiyoshi Hayashida, Ryo Nagino, Hiroshi Tsunemi, Shutaro Ueda, Katsuji Koyama
    • Organizer
      Spectroscopy of Cosmic Plasma in the Era of ASTRO-H
    • Place of Presentation
      Aoyama Gakuin University (Sagamihara campus), Sagamihara, Kanagawa, Japan
    • Year and Date
      2015-05-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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