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2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

Theoretical Research on the origin of Gamma Ray Bursts

Planned Research

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Project AreaDeciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts
Project/Area Number 19047004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

NAKAMURA Takashi  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 教授 (80155837)

Project Period (FY) 2007 – 2010
Keywordsガンマ線バースト / 初代星の形成 / 超新星爆発 / ジェット / 残光 / 距離指標
Research Abstract

継続時間が長いガンマ線バースト(以下GRBと略称)は特異な超新星の爆発時にジェットが飛び出して発生することが分かって来た。GRBが特異な超新星なら宇宙で最初に星ができた太古の宇宙にもGRBは存在した可能性がある。しかもGRBは宇宙で最も明るい光源として知られているので宇宙の果てでも観測できるのではないかと考えられている。代表者が米徳らと発見したGRBの光度とスペクトルのピークのいわゆる米徳関係式を赤方変移の決まっていない600個程度のGRBに適用すると赤方変移z=10程度のGRBが存在することを推定していた。理論的に赤方変移z=30程度のGRBもあるのではないかという予想すらある。実際2005年にはSwift衛星が稼働し始めて直ぐに領域代表者の河合らはすばる望遠鏡を用いてz=6.29のGRBを発見した。2008年にはz=6.7のGRB080913また2009年にはz=8.2のGRB090423が発見された。予想通りの進展であり、特にz=8.2のGRB090423は現在最も遠い天体として認知されている。本領域のタイトル通り太古の宇宙が見えつつある。
このような研究の進展に伴いGRBに関連する理論的研究も多分野にまたがり一人の研究者が全てをカバーすることは不可能であり、研究者が常時情報を交換する有機的な組織が必要である。理論の計画研究はまさにこれを狙いとしている。具体的には(1)GRBの距離指標の研究(2)GRBの親星、母銀河の研究(3)GRBと超新星爆発の研究(4)ジェットの発生と伝搬の研究(5)GRBと残光の放射機構の研究を主にとりあげ、TV会議等を駆使して常時有機的な繋がりを深めることで過去から現在に至るGRBの起原に迫ることを主要な目的とする。また、全く新しい発見にも対応して理論的な考察を行い論文を発表する。

  • Research Products

    (12 results)

All 2010 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Evolution of Very Massive Population III Stars with Mass Accretionfrom Pre-main Sequence to Collapse2009

    • Author(s)
      Ohkubo, T., Nomoto, K., Umeda, H., Yoshida, N., Tsuruta, S.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal 706

      Pages: 1184-1193

  • [Journal Article] Prior Emission Model for X-ray Plateau Phase of Gamma-Ray Burst Afterglows2009

    • Author(s)
      Ryo Yamazaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters 690

      Pages: L118-L121

  • [Journal Article] Development of a General Relativistic Magnetohydrodynamic Code and Its Application to the Central Engine of Long Gamma-Ray Bursts2009

    • Author(s)
      S. Nagataki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Volume704,Issue2

      Pages: 937-950

  • [Journal Article] Protostar Formation in the Early Universe2008

    • Author(s)
      Yoshida, N., Omukai, K., Hernquist, L.
    • Journal Title

      Science 321

      Pages: 669

  • [Journal Article] Gamma ray Bursts in 1. 8 < z< 5. 6 suggest that the time variation of dark energy is small2008

    • Author(s)
      Y. Kodama, D. Yonetoku, T. Murakami, R. Tsutsui, T. Nakamura
    • Journal Title

      Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 391

      Pages: L1-L4

  • [Journal Article] Unstable GRB Photospheres and e+/-Annihilation Lines Ioka2007

    • Author(s)
      Kunihito; Murase, Kohta; Toma, Kenji; Nagataki, Shigehiro;Nakamura
    • Journal Title

      Takashi The Astrophysical Journal 670

      Pages: L77-L80

  • [Presentation] The First Stars and Galaxies2010

    • Author(s)
      K. Omukai
    • Organizer
      Low metalicity Star Formation
    • Place of Presentation
      Austin USA
    • Year and Date
      20100300
  • [Presentation] The Essential Cosmology for the Next Generation2010

    • Author(s)
      Takashi Nakamura, Daisuke Yonetoku, Toshio Murakami, Keitaro Takahashi
    • Organizer
      Gamma Ray Cosmology Project Ryo Tsutsui
    • Place of Presentation
      Playa del Carmen Mexico
    • Year and Date
      20100100
  • [Presentation] The Shocking Universe2009

    • Author(s)
      Ryo Yamazaki
    • Organizer
      Prior Emission Model for the Plateau Phase in the X-ray Afterglow
    • Place of Presentation
      Venice Italy
    • Year and Date
      20090600
  • [Presentation] Toward Understanding of GRB-Supernova Connection by General Relativistic MHD simulation2009

    • Author(s)
      S.Nagataki
    • Organizer
      4th Sakharov Conference on Physics
    • Place of Presentation
      Moscow Russia
    • Year and Date
      20090500
  • [Presentation] The Galaxy Disk in a Cosmological Context IAU Symp.2008

    • Author(s)
      K. Nomoto
    • Organizer
      Chemical Yields from supernova and intermediate-mass stars
    • Place of Presentation
      Copenhagen Denmark
    • Year and Date
      20080600
  • [Remarks] 分担者の井岡:「Off-axisガンマ線バーストの研究」2008年度日本物理学会若手奨励賞分担者の山崎:「ガンマ線バーストの多様性に関する理論的研究」2009年度日本天文学会研究奨励賞:代表者の共同研究者の米徳:「ガンマ線バーストにおける米徳関係式の発見と初期宇宙の研究」2009年度文部科学大臣表彰若手研究者賞(これはまさに共同研究のテーマの1つでもある。)

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Published: 2011-06-18   Modified: 2016-04-21  

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