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高速電波バースト及び残光の理論・観測的研究

Research Project

Project/Area Number 17J04010
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山崎 翔太郎  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords高速電波バースト / マグネターフレア / 中性子星 / パルサー / 連星中性子合体 / 中性子星フレア / マグネター / Fast Radio Burst / 連星中性子星合体 / 重力波
Outline of Annual Research Achievements

最終年度は, 高速電波バーストが示す分散量度に関する研究を行った。分散量度とは、天体から我々までの視線方向上における自由電子の柱密度である。一般に、宇宙赤方偏移と銀河間空間プラズマに起因する分散量度との比例関係から、高速電波バースト発生源の赤方偏移を見積もることができる。しかし、高速電波バーストから観測される分散量度は、銀河間空間プラズマに加えて、母銀河、銀河系ハロー、銀河系内それぞれに起因する分散量度の総和であり、そのうち、特に銀河系ハロープラズマからの寄与はよくわかっていない。そこで、球対称成分と円盤成分に加え球対称成分を考慮した銀河系ハロープラズマの新たなモデルを構築し、それから期待される分散量度を銀緯と銀経の関数として与えることに成功した。また、それが、今までにLMCパルサーおよび高速電波バーストから実際に観測された分散強量度と矛盾しないことを確認した。
上記の研究と並行して、超強磁場の中性子星が X線・ガンマ線帯域で起こすバースト現象である「マグネターフレア」のエネルギースペクトルに関する研究も行った。マグネターフレアは、高速電波バーストの起源天体候補の一つでもあり、発生機構には依然謎が多い。 具体的には、黒体放射の光子が相対論的プラズマ強磁場中に束縛された電子の共鳴逆コンプトン散乱の影響を受けるというモデルを考案し、その結果、歴史的な超巨大フレアで有名なマグネター SGR1900+14から観測されたフレアスペクトルの硬X線過剰成分を説明することに成功した。
本研究課題遂行期間中、高速電波バーストに関して、今後の科学史に残るであろう大きな観測的進展があったが、これらに即応しつつ柔軟に理論研究を遂行することができた。また、当初の計画には組み込まれていなかったマグネターという天体についても、研究の視野を広げることが可能となり、予想以上の成果を出す事に成功した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Sabanci University(トルコ)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Ben Gurion University/Open University of Israel(イスラエル)

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      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Galactic Halo Contribution to the Dispersion Measure of Extragalactic Fast Radio Bursts2020

    • Author(s)
      Yamasaki Shotaro、Totani Tomonori
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 888 Issue: 2 Pages: 105-105

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab58c4

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relativistic fireball reprise: radio suppression at the onset of short magnetar bursts2019

    • Author(s)
      Yamasaki S., Kisaka S., Terasawa T., Enoto T.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 483 Issue: 3 Pages: 4175-4186

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3388

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Repeating and non-repeating fast radio bursts from binary neutron star mergers2018

    • Author(s)
      Yamasaki Shotaro、Totani Tomonori、Kiuchi Kenta
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 39-39

    • DOI

      10.1093/pasj/psy029

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 天の川銀河高温ガスハローによる高速電波バースト分散指標への寄与2019

    • Author(s)
      山崎翔太郎
    • Organizer
      日本天文学会 2020年 春季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 天の川銀河高温ガスハローによる高速電波バースト分散指標への寄与2019

    • Author(s)
      山崎翔太郎
    • Organizer
      天の川銀河研究会2020
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Revealing the Origins of Violent Stellar Transients from Fast Radio Bursts and Magnetars2019

    • Author(s)
      山崎翔太郎
    • Organizer
      高宇連博士論文発表会・研究会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁気共鳴散乱で解き明かすマグネターフレアの放射機構2019

    • Author(s)
      山崎翔太郎
    • Organizer
      第32回理論懇シンポジウム
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性子星フレアに伴う定常電波放射の抑圧2019

    • Author(s)
      山崎 翔太郎
    • Organizer
      ~中性子星の観測と理論~ 研究活性化ワークショップ 2019 (京都大学, 2019/02)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性子星フレアに伴う定常電波放射の抑圧2019

    • Author(s)
      山崎 翔太郎
    • Organizer
      日本天文学会 2019年 春季年会 (法政大学, 2019/03)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Repeating and Non-repeating Fast Radio Bursts from Binary Neutron Star Mergers2018

    • Author(s)
      Shotaro Yamasaki
    • Organizer
      TeVPA 2018 (Berlin, Germany, 2018/08)
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高速電波バーストの連星中性子星合体モデル:複数種族の統一的解釈2018

    • Author(s)
      山崎 翔太郎
    • Organizer
      日本天文学会 2018年 秋季年会 (兵庫県立大学, 2018/09)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Relativistic Fireball Reprise: Radio Suppression at the Onset of Short Magnetar Bursts2018

    • Author(s)
      山崎 翔太郎
    • Organizer
      RESCEU Summer School 2018 (函館市, 2018/07)
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Repeating and Non-repeating Fast Radio Bursts from Binary Neutron Star Mergers2017

    • Author(s)
      山崎翔太郎, 戸谷友則, 木内建太
    • Organizer
      国立天文台理論研究部主催 第7回DTAシンポジウム「中性子星の観測と理論 研究活性化ワークショップ2017」, 国立天文台
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Repeating and Non-repeating Fast Radio Bursts from Binary Neutron Star Mergers2017

    • Author(s)
      山崎翔太郎, 戸谷友則, 木内建太
    • Organizer
      新学術領域「重力は物理学・天文学:創世記」キックオフミーティング, 京都大学
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Repeating and Non-repeating Fast Radio Bursts from Binary Neutron Star Mergers2017

    • Author(s)
      山崎翔太郎, 戸谷友則, 木内建太
    • Organizer
      日本SKAパルサー・突発天体研究会, ホテルがんけ(茨城県鹿嶋市)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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