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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Revealing the environments of long-duration gamma-ray bursts with molecular gas and dust observations

Research Project

Project/Area Number 15K17616
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

廿日出 文洋  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70719484)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywordsガンマ線バースト / 分子ガス / 銀河 / 銀河形成 / 銀河進化 / 星形成 / 電波
Outline of Annual Research Achievements

ロング・ガンマ線バーストは、短時間にガンマ線が宇宙から観測される現象で、巨大な星が一生を終える際の大爆発であると考えられている。ロング・ガンマ線バーストを起こすような大質量星は、星形成が活発な領域に存在していて、その周囲には星の材料である分子ガスが豊富に存在していると予想される。しかし、これまで分子ガスの観測はほとんど行われてこなかった。本研究は、ミリ波・サブミリ波を用いてロング・ガンマ線バーストが発生した銀河を観測し、分子ガスの観点でその性質を理解することである。
最終年度では、赤方偏移z=2.0858のガンマ線バーストGRB080207母銀河において、超長基線電波干渉計VLAを用いて基底励起状態の一酸化炭素分子輝線CO(1-0)の観測を行った。この観測により、星形成の材料となる分子ガスの総質量を見積もることに成功した。星形成率や星質量との比較の結果、およそ100億年前に発生したGRB080207の母銀河は、その時代における一般的な星形成環境で発生することが確認された。この結果は、アストロフィジカルジャーナル誌に査読付き論文として掲載された(Hatsukade et al. 2019, ApJ in press.)。
本研究において、アルマ望遠鏡を用いて合計16のロング・ガンマ線バースト母銀河における一酸化炭素輝線情報の取得に成功した。サンプル数は過去に観測された母銀河の総数を上回り、既存の研究の中で最大となった。これによって分子ガスについて統計的な議論が初めて可能となった。これまでに求められている星形成率と比較した結果、母銀河の星形成効率や分子ガスを消費するタイムスケールは、一般的な星形成銀河の観測と同じスケーリング則で説明できることが分かった。これは、ロング・ガンマ線バーストが一般的な星形成環境で発生することを示唆し、発生環境についての新たな制限が得られた。

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 Other

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

  • [Int'l Joint Research] National Tsing Hua University(その他の国・地域(台湾))

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      National Tsing Hua University
  • [Int'l Joint Research] Eotvos Lorand University/Hungarian Academy of Sciences(ハンガリー)

    • Country Name
      HUNGARY
    • Counterpart Institution
      Eotvos Lorand University/Hungarian Academy of Sciences
  • [Journal Article] MOLECULAR GAS PROPERTIES IN THE HOST GALAXY OF GRB 0802072019

    • Author(s)
      Bunyo Hatsukade, Tetsuya Hashimoto, Kotaro Kohno, Kouichiro Nakanishi, Kouji Ohta, Yuu Niino, Yoichi Tamura, L. Viktor Toth
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Science Cases for High-z Objects2019

    • Author(s)
      B. Hatsukade, K. Kohno, Y. Yoshimura, Y. Tamura
    • Organizer
      Power of wideband receiver: Exploring sciences at 7mm wavelength with large single dish telescopes, NAOJ-ASIAA Joint Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 超高輝度超新星母銀河における隠された星形成2018

    • Author(s)
      廿日出文洋、冨永望、林将央、松田有一、小西真広、諸隈智貴、諸隈佳菜、元木業人、新沼浩太郎、田村陽一
    • Organizer
      日本天文学会

URL: 

Published: 2019-12-27   Modified: 2022-08-19  

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