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2000 Fiscal Year Annual Research Report

初期宇宙の探求

Research Project

Project/Area Number 07CE2002
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

佐藤 勝彦  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00111914)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉井 譲  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00158388)
野本 憲一  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90110676)
牧島 一夫  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (20126163)
川崎 雅裕  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50202031)
岡村 定矩  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (20114423)
Keywords宇宙の大構造 / 超新星 / 銀河団 / 暗黒物質 / 反物質 / 宇宙X線γ線 / 科学衛星 / 宇宙の化学進化
Research Abstract

今年度はCOEプログラムの延長により、各グループともこれまでの研究を一層発展させた。その結果、初期宇宙に関する理論的、観測的理解を大きく深めることができた。
1.「あすか」などを用い、銀河系バルジで粒子加速が生じている観測的証拠を得た。ブラックホール連星において、標準降着円盤の描像が破れる現象を発見した。昨年度に打上げ失敗したASTRO-E衛星をASTRO-EIIとし復活できる見通しが立ち、硬X線検出器(HXD)の再製作の準備を進めた。
2.国内で調整を終えた多波長カメラをハレアカラのMAGNUM望遠鏡に取り付け、ノイズ除去等の機能調整を行った。また各装置の制御、自動観測のためのソフトウェアの整備と開発をすすめ、近傍の明るい活動銀河核を対象とした可視赤外のモニター観測(試験観測)を開始した。
3.銀河の広域サーベイ観測を継続するのと平行して、これまでに集積されたデータを解析して研究を進めた。プロジェクトの技術解説論文をまとめた。主な研究成果には、最遠方のクエーサーの発見、銀河系のハローの密度分布の推定、測光的赤方偏移法の改良などがある。
4.富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて、銀河系星間分子雲の中性炭素原子の広域観測を展開した。とくに、809GHz帯受信機の改良を進め、昨年度に比べて感度が2倍以上向上させた。その結果、809GHzの中性炭素原子スペクトル線ではじめてマッピング観測を実現し、中性炭素原子が存在する領域の物理状態を様々な天体で明らかにした。
5.平成12年8月、カナダのリンレークからBESS測定器を気球によって打ち上げ、宇宙粒子線の観測を行った。約40時間に渡って観測を行い、太陽活動の極大期における宇宙線の貴重なデータを得た。この観測によって、宇宙線の強度が太陽活動と強い相関を持つことを明白に捉えた。
6.暗黒物質ニュートラリーノ直接検出のためのフッ化リチウム極低温熱量計型検出器を岐阜県神岡鉱山内実験室(東京大学宇宙線研究所施設)に移設し測定を開始した。また、axion helioscopeと名づけられた実験装置により、太陽内部で発生していると考えられるアクシオン探索の質量領域を広げ、質量0.3eV以下の領域で世界最高の制限を与えることができた。
7.中性子星内での核物質の物性について調べた。超新星内でのニュートリノの素過程について考察した。高次元時空の重力的性質、宇宙の生成について解析を行った。
8.ガンマ線バーストを起こすほどの大爆発である極超新星による元素合成の特徴を明らかにし、M82というスターバースト銀河の化学組成の特徴を説明できることを示した。さらに、銀河初期の古い星の化学組成に極超新星の特徴を持つものがあることを見出した。
9.高赤方偏移天体の宇宙論的統計解析に現れる光円錐効果の影響をシミュレーションを用いて検証し、将来の観測に対する理論予言を行った。また、天体分布を特徴づける非線形で確率的なバイアスの重要性を指摘、解析的なバイアスモデルを提唱した。
10.宇宙の物質非対称性はレプトン数を破る相互作用により生成されたと思われる。興味深いのは、この場合ニュートリノが小さな質量を持つことが予言される。平成12年度は、超対称標準理論に基づき、宇宙の物質非対称性を詳しく計算し、スーパー神岡の実験の結果と矛盾しないことを示した。
11.本年度は超重力理論の枠組みでのインフレーション・モデルに関する研究を行った。特にインフレーション・モデルとして宇宙初期の自然な条件の下で起きる点でもっとも魅力的とされているカオティック・インフレーション・モデルを新たな対称性(シフト・シンメトリー)を導入することによって、超重力理論の枠組みで自然に構築した。
12.銀河初期において超新星によって合成された重元素が次世代の星に受け継がれていく様子を3次元数値流体計算によって調べた。また、銀河系ハローにある球状星団の重元素量分布は、1つの球状星団が分子雲同士の衝突が原因で形成されるとすると再現できることを示した。

  • Research Products

    (88 results)

All Other

All Publications (88 results)

  • [Publications] Y.Suto: "Two-point correlation functions of X-ray selected clusters of galaxies : theoretical predictions for flux-limited surveys"Astrophys.J.. 534. 551-558 (2000)

  • [Publications] K.Yoshikawa: "Cosmological SPH simulations with four million particles : statistical properties of X-ray clusters in a low-density universe"Astrophys.J.. 535. 593-601 (2000)

  • [Publications] A.Taruya: "Nonlinear stochastic biasing from the formation epoch distribution of dark halos"Astrophys.J.. 542. 559-577 (2000)

  • [Publications] I.Tanaka: "Superclustering of Faint Galaxies in the Field of a QSO Concentration at z〜1.1"Astrophys.J.. 547. 521-530 (2001)

  • [Publications] T.Hamana: "Two-point correlation functions on the light cone : testing theoretical predictions against N-body simulations"A & A. 367. 18-26 (2001)

  • [Publications] E.Komatsu: "Substructures Revealed by the Sunyaev-Zel'dovich Effect at 150GHz in the High Resolution Map of RX J1347-1145"Publ.Astr.Soc.Japan. 53. 57-62 (2001)

  • [Publications] T.Asaka: "Initial Condition for New Inflation in Supergravity"Phys.Rev.. D61. 027303-1-3 (2000)

  • [Publications] T.Asaka: "Leptogenesis in Inflationary Universe"Phys.Rev.. D61. 083512-1-15 (2000)

  • [Publications] T.Kanazawa: "Double Inflation in Supergravity and the Large Scale Structure"Phys.Rev.. D61. 023517-1-9 (2000)

  • [Publications] S.Kasuya: "Q-ball Formation through Affleck-Dine Mechanism"Phys.Rev.. D61. 041301-1-4 (2000)

  • [Publications] M.Yamaguchi: "Evolution of a global string network in a matter dominated universe"Phys.Rev.. D61. 061301(R)-1-5 (2000)

  • [Publications] M.Kawasaki: "MeV-scale Reheating Temperature and Thermalization of Neutrino Background"Phys.Rev.. D62. 023506-1-18 (2000)

  • [Publications] T.Kanazawa: "Double inflation in supergravity and the primordial black hole formation"Phys.Lett.. B482. 173-182 (2000)

  • [Publications] S.Kasuya: "Q-ball formation in the gravity-mediated SUSY breaking scenario"Phys.Rev.. D62. 023512-1-9 (2000)

  • [Publications] M.Kawasaki: "Natural Chaotic Inflation in Supergravity"Phys.Rev.Lett.. 85. 3572-3575 (2000)

  • [Publications] M.Kawasaki: "Topological Inflation in Supergravity"Phys.Rev. D62. 123507-1-7 (2000)

  • [Publications] S.Kasuya: "A New Type of Stable Q-balls in the gauge-mediated SUSY Breaking"Phys.Rev.Lett.. 85. 2677-2680 (2000)

  • [Publications] Y.Fukazawa: "Statistical properties of metal abundances of the intracluster medium in the central region of clusters"Mon.Not.Roy.Astr.Soc.. 313. 21 (2000)

  • [Publications] T.Tamura: "X-Ray Measurements of the Gravitational Potential Profile in the Central Region of the Abell 1060 Cluster of Galaxies"Astrophys.J.. 535. 602 (2000)

  • [Publications] K.Makishima: "The Nature of Ultraluminous Compact X-Ray Sources in Nearby Spiral Galaxies"Astrophys.J.. 535. 632 (2000)

  • [Publications] K.Nakazawa: "ASCA Observations of a Near-by Cluster in Antlia"Publ.Astro.Soc.J.. 52. 623 (2000)

  • [Publications] K.Matsushita: "Metal Abundances in the Hot Interstellar Medium in Early-Type Galaxies Observed with ASCA"Publ.Astro.Soc.J.. 52. 685 (2000)

  • [Publications] I.Tkahashi: "ASCA Observations of Three Shakhbazyan's Compact Groups of Galaxies"Publ.Astro.Soc.J.. 52. 769 (2000)

  • [Publications] J.Kotoku: "ASCA Observation of Ultra-Luminous X-Ray Sources in the Nearby Spiral Galaxy NGC 2403"Publ.Astro.Soc.J.. 52. 1081 (2000)

  • [Publications] N.Iyomoto: "Long-term variability of the low-luminosity active galactic nucleus of M81"Mon.Not.Roy.Astr.Soc.. 321. 767 (2001)

  • [Publications] M.Tashiro: "X-Ray Measurements of the Field and Particle Energy Distributions in the West Lobe of the Radio Galaxy NGC 1316 (Fornax A)"Astrophys.J.Lett.. 546. L19 (2001)

  • [Publications] Y.Fukazawa: "Detection of Excess Hard X-Ray Emission from the Group of Galaxies HCG62"Astrophys.J.Lett.. 546. L87 (2001)

  • [Publications] A.Kubota: "Discovery of Spectral Transitions from Two Ultraluminous Compact X-Ray Sources in IC 342"Astrophys.J.Lett.. 547. L119 (2001)

  • [Publications] Y.Ueda: "The ASCA Medium Sensitivity Survey (the GIS Catalog Project): Source Catalog"Astrophys.J.Suppl.. 133. 1 (2001)

  • [Publications] Y.Ezoe: "Long-Term X-ray Variability of RX J0957.9+6903"Publ.Astro.Soc.J.. 53. 69 (2001)

  • [Publications] N.Isobe: "ASCA Observations of the BL Lacertae Object OJ287 in 1997 April and November"Publ.Astro.Soc.J.. 53. 79 (2001)

  • [Publications] Y.Shikaze: "Large-area Scintillator Hodoscope with 50 ps timing resolution on board BESS"Nucl.Instr.and Methods. A455. 596-606 (2000)

  • [Publications] H.Matsumoto: "Technical Progress of the BESS Spectrometer"Proc.22nd Intl.Symposium Space Technology. 1659-1663 (2000)

  • [Publications] H.Matsunaga: "Recent Results from the BESS Experiment"Proc.22nd Intl.Symposium Space Technolgy and Science (Morioka). 1720-1725 (2000)

  • [Publications] T.Sanuki: "Precise Measurement of Cosmic-Ray Proton and Helium Spectra with the BESS"Astrophys.J.. 545. 1135-1142 (2000)

  • [Publications] N.Nakazato: "Metal enrichment of the primordial interstellar medium through three-dimensional hydrodynamical evolution of the first supernova remnant"Astrophys.J.. 541. L59-L62 (2000)

  • [Publications] T.Shigeyama: "What extremely metal-poor stars tell about nucleosynthesis in supernovae"The Galactic Halo : From Globular-Clusters To Field Stars. 43-50 (2000)

  • [Publications] T.Tsujimoto: "A new model for chemical evolution of the galactic halo"The Galactic Halo : From Globular Clusters To Field Stars. 51-58 (2000)

  • [Publications] T.Tsujimoto: "A New Model for Chemical Evolution of the Galactic Halo : Formulation and Applications"The First Stars. 181-182 (2000)

  • [Publications] T.Shigeyama: "A New Model for Chemical Evolution of the Galactic Halo : First Stars with Heavy Elements"The First Stars. 183-184 (2000)

  • [Publications] D.G.York: "The Sloan Digital Sky Survey : Technical Summary"Astron.J. 120. 1579-1587 (2000)

  • [Publications] X.Fan: "The Discovery of a Luminous Z=5.80 Quasar from the Sloan Digital Sky Survey"Astron.J. 120. 1167-1174 (2000)

  • [Publications] J.Ivezic: "Candidate RR Lyrae Stars Found in Sloan Digital Sky Survey Commissioning Data"Astron.J. 120. 963-977 (2000)

  • [Publications] X.Fan: "High-Redshifl Quasars Found in Sloan Digital Sky Survey Commissioning Data.III.A Color-selected Sample at I^*<20 in the Fall Equatorial Stripe"Astron.J. 121. 31-53 (2001)

  • [Publications] B.Yanny: "Identification of A-colored Stars and Structure in the Halo of The Milky Way from Sloan Digital Sky Survey Commissioning Data"Astrophys.J.. 540. 825-841 (2000)

  • [Publications] M.Akiyama: "Deep-Imaging Observations of a Candidate of an Absorbed QSO at z=0.653, AX J131831+3341"Publ.Astr.Soc.Japan. 52. 577-584 (2000)

  • [Publications] K.Shimasaku: "Evolution of the Blue Luminosity-to-Baryon Mass Ratio of Clusters of Galaxies"Publ.Astr.Soc.Japan. 52. 409-419 (2000)

  • [Publications] H.Furusawa: "New Improved Photometric Redshifts of Galaxies in the Hubble Deep Field"Astrophys.J.. 534. 624-635 (2000)

  • [Publications] T.Hasegawa: "Large-scale structure of galaxies in the Ophiuchus region"Mon.Not.Roy.Astr.Soc.. 316. 326-344 (2000)

  • [Publications] T.Hayashino: "Narrowband filter system at the Subaru prime focu"Proc.SPIE, Optical and IR Telescope Instrumentation and Detectors. Vol.4008. 397-404 (2000)

  • [Publications] P.A.Mazzali: "Can Differences in the Nickel Abundance in Chandrasekhar Mass Models Explain the Relation between Brightness and Decline Rate of Normal Type Ia Supernovae?"Astrophys.J.. 547. 988-994 (2001)

  • [Publications] P.A.Mazzali: "A Spectroscopic Analysis of the Energetic Type Ic Hypernova SN 1997ef"Astrophys.J.. 545. 407-419 (2000)

  • [Publications] C.Kobayashi: "The History of the Comic Supernova Rate Derived from the Evolution of the Host Galaxies"Astrophys.J.. 539. 26-38 (2000)

  • [Publications] F.Brachwitz: "The Role of Electron Capture in Chandrasekhar Mass Models for Type Ia Supernovae"Astrophys.J.. 536. 934-947 (2000)

  • [Publications] N.Nakasato: "Numerical Simulations of Globular Cluster Formation"Astrophys.J.. 535. 776-787 (2000)

  • [Publications] H.Umeda: "Impacts of the Detection of Cassiopeia A Point Source"Astrophys.J.Lett.. 534. L193-L196 (2000)

  • [Publications] I.Hachisu: "A Model for the Quiescent Phase of the Recurrent Nova U Scorpii"Astrophys.J.Lett.. 534. L189-L192 (2000)

  • [Publications] M.Turatto: "The Properties of Supernova 1997cy Associated to GRB970514"Astrophys.J.Lett.. 534. L57-L61 (2000)

  • [Publications] K.Iwamoto: "The Peculiar Type Ic Supernova 1997ef.Another Hypernova"Astrophys.J.. 534. 660-669 (2000)

  • [Publications] S.Blinnikov: "Rediation hydrodynamics of SN1987A : I.Global analysis of the light curve for the first 4 months"Astrophys.J.. 532. 1132-1149 (2000)

  • [Publications] P.Hoflich: "Influence of the Stellar Population on Type Ia Supernovae : Consequence for the Determination of Omega"Astrophys.J.. 528. 590-596 (2000)

  • [Publications] H.Ochiai: "Dynamical Properties of Euclidean Solutions in a Multidimensional Cosmological Modle"Prog.Theor.Phys.. 103. 893-905 (2000)

  • [Publications] H.Ochiai: "Numerical Analysis of the Wave Function of the Multidimensional Universe"Prog.Theor.Phys.. 104. 483-488 (2000)

  • [Publications] G.Watanabe: "Thermodynamics properties of Nuclear 'Pasta' in Neutron Star Crusts"Nucl.Phys.. A676. 455-473 (2000)

  • [Publications] K.Sumiyoshi: "Hydrodynamical Study of Neutrino-Driven Wind as an r-Process Site"Publ.Astr.Soc.Japan. 52. 601-611 (2000)

  • [Publications] S.Yamada: "Boltzmann equations for neutrinos with flavor mixings"Phys.Rev.. D62. 093026-1-12 (2000)

  • [Publications] T.Shiromizu: "A Probe Particle in Kerr-Newman-de Sitter Cosmos"Class.Quant.Grav.. 17. 1361-1368 (2000)

  • [Publications] T.Shiromizu: "The Einstein Equation on the 3-Brane World"Phys.Rev.. D62. 024012-1-6 (2000)

  • [Publications] M.Sasaki: "Gravity, Stability and Energy Conservation on the Randall-Sundrum Brane World"Phys.Rev.. D62. 024008-1-8 (2000)

  • [Publications] S.Mukohyama: "Global Structure of Exact Cosmological Solutions in the Brane World"Phys.Rev.. D62. 024028-1-6 (2000)

  • [Publications] H.Shinkai: "Fate of Kaluza-Klein Bubble"Phys.Rev.. D62. 024010-1-8 (2000)

  • [Publications] T.Shiromizu: "Black Holes in the Brane World : Time Symmetric Initial Data"Phys.Rev.. D62. 127502-1-4 (2000)

  • [Publications] A.Chamblin: "Charged Brane World Black Holes"Phys.Rev.. D63. 064015-1-11 (2000)

  • [Publications] T.K.Suzuki: "A New Model for the Evolution of Light Elements in an Inhomogeneous Galactic Halo"Astrophys.J. 549. 303-319 (2000)

  • [Publications] T.K.Suzuki: "Primordial Lithium Abundance as a Stringent Constraint on the Baryonic Content of the Universe"Astrophys.J. 540. 99-103 (2000)

  • [Publications] T.Totani: "Unavoidable Selection Effects in the Analysis of Faint Galaxies in the Hubble Deep Field : Probing the Cosmology and Merger History of Galaxies"Astrophys.J. 540. 81-98 (2000)

  • [Publications] T.C.Beers: "Kinematics of Metal-Poor Stars in the Galaxy.II.Proper Motions for a Large Non-Kinematicaly Selected Sample"Astrophys.J. 119. 2866-2881 (2000)

  • [Publications] T.Totani: "K-band Extragalactic Background Light from Deep Galaxy Counts in the Subaru Deep Field"IAUS. 204. 84 (2000)

  • [Publications] T.Tsujimoto: "A New Model for Chemical Evolution of the Galactic Halo"Proc.of "the 35th Liege International Astrophysics Colloquium". 51 (2000)

  • [Publications] T.Asaka: "Affleck-Dine Leptogenesis with an Ultralight Neutrino"Phys.Rev.. D62. 123514 (2000)

  • [Publications] M.Kawasaki: "Natural Chaotic Inflation in Supergravity"Phys.Rev.Lett.. 85. 3572-3575 (2000)

  • [Publications] Y.Nomura: "Bulk U (1) Messenger"Phys.Lett.. B487. 140-144 (2000)

  • [Publications] K.S.Babu: "Natural Mass Generation for The Sterile Neutrino"Phys.Lett.. B491. 148-150 (2000)

  • [Publications] T.Asaka: "Solving The Gravitino Problem By Axino"Phys.Lett.. B494. 297-301 (2000)

  • [Publications] Y.Sekimoto: "The Mt.Fuji Submillimeter-wave Telescope"Review of Scientific Instruments. 71. 2895-2907 (2000)

  • [Publications] H.Shinnaga: "Zeeman Effect on the Rotational Levels of CCS and SO in the 3Σ-Ground State"Astrophys.J.. 544. 330-335 (2000)

  • [Publications] T.Hirota: "Observations of DNC and HN13C in Dark Cloud Cores"Astrophys.J.. 547. 814-828 (2001)

  • [Publications] S.yamamoto: "Observations of the 3P2-3P1 Line toward the Orion KL Region"Astrophys.J.. 547. L165-L169 (2001)

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Published: 2002-04-03   Modified: 2016-04-21  

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