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2017 Fiscal Year Annual Research Report

高速掃天観測による連星中性子星合体現象の研究

Research Project

Project/Area Number 16H06341
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

茂山 俊和  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70211951)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土居 守  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00242090)
関口 雄一郎  東邦大学, 理学部, 准教授 (50531779)
カンノン キップ  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50777886)
Project Period (FY) 2016-05-31 – 2021-03-31
Keywords連星中性子星合体
Outline of Annual Research Achievements

観測装置に関しては、Tomoeカメラ筐体のメカ部、エレクトロニクスの設計が完了し、製作を開始した。また、CMOSセンサの調達が完了した。H30/2にはCMOSセンサを21チップ搭載したTomoeカメラユニットを東京大学木曽シュミット望遠鏡に設置してファーストライト観測に成功した。
中性子星合体からの重力波は2017年8月17日にaLIGOによって初めて観測され(GW170817)、重力波検出から11時間後には対応光学天体も検出され、日本を含む世界中の望遠鏡によって精力的に観測された。それらの観測結果をもとに中性子星合体から放出された物質を記述する理論的モデルとの比較も行われた。本研究では、中性子星合体の一般相対論的シミュレーション結果との比較からこの現象に考察を加え(関口雄一郎)、合体時に異なる様相で(ジェット状や球状など)放出された物質について、それぞれの様相を個別に精査した(関口雄一郎、茂山俊和)。関口は降着円盤中での粘性加熱により比較的長い時間をかけて放出されるジェット状物質のモデル構築を担当し、茂山は合体直後に発生する衝撃波が合体物質を突き抜ける時に球状に放出する物質のモデル構築を担当した。ジェット状モデルについては査読論文に発表し、球状物質については査読論文に投稿した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

観測装置の開発は計画どおり進んでいる。Tomoeカメラユニットを分割して段階的に製作する方針に変更したため、Tomoeカメラの完成はH30年度に延期となった。LIGO/VIRGO重力波望遠鏡の第3期観測ランがH31/4から予定されているため、Tomoeカメラの開発の遅延は本研究の遂行に影響を与えない。
理論モデル構築も概ね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

観測装置に関しては、H30年度に全CMOSセンサを搭載したTomoeカメラを完成させ東京大学木曽シュミット望遠鏡を用いた試験観測を実施する予定である。また、重力波望遠鏡からのアラートを起点に即座に広域をサーベイし変動天体を検出するソフトウエアシステムを構築する。
理論モデルについては、より詳細な観測との比較を可能にするために、放出物質からの放射スペクトルを計算するコードを開発する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hα Intensity Map of the Repeating Fast Radio Burst FRB 121102 Host Galaxy from Subaru/Kyoto 3DII AO-assisted Optical Integral-field Spectroscopy2017

    • Author(s)
      Kokubo Mitsuru、Mitsuda Kazuma、Sugai Hajime、Ozaki Shinobu、Minowa Yosuke、Hattori Takashi、Hayano Yutaka、Matsubayashi Kazuya、Shimono Atsushi、Sako Shigeyuki、Doi Mamoru
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 844 Pages: 95~95

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa7b2d

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger2017

    • Author(s)
      Abbott B. P.、Abbott R.、Abbott T. D.、Acernese F.、Ackley K, et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 848 Pages: L12~L12

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa91c9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] J-GEM observations of an electromagnetic counterpart to the neutron star merger GW1708172017

    • Author(s)
      Utsumi Yousuke、Tanaka Masaomi、Tominaga Nozomu、et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 69 Pages: 101~101

    • DOI

      10.1093/pasj/psx118

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Properties of Neutrino-driven Ejecta from the Remnant of a Binary Neutron Star Merger: Pure Radiation Hydrodynamics Case2017

    • Author(s)
      Fujibayashi Sho、Sekiguchi Yuichiro、Kiuchi Kenta、Shibata Masaru
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 846 Pages: 114~114

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8039

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enrichment in r-process Elements from Multiple Distinct Events in the Early Draco Dwarf Spheroidal Galaxy2017

    • Author(s)
      Tsujimoto Takuji、Matsuno Tadafumi、Aoki Wako、Ishigaki Miho N.、Shigeyama Toshikazu
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 850 Pages: L12~L12

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa9886

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] R-process Element Cosmic Rays from Neutron Star Mergers2017

    • Author(s)
      Komiya Yutaka、Shigeyama Toshikazu
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 846 Pages: 143~143

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa86b3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 木曽超広視野高速CMOSカメラTomo-e Gozen Q0の性能評価2018

    • Author(s)
      小島悠人
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
  • [Presentation] 木曽広視野 CMOS カメラ Tomo-e Gozen が切り開く広視野動画天文学2017

    • Author(s)
      酒向重行
    • Organizer
      天文学におけるデータ科学的方法
  • [Presentation] Development of a Wide-Field CMOS Camera: Tomo-e Gozen and Contributions to EM Follow-up Observations of Gravitational Wave Events2017

    • Author(s)
      大澤亮
    • Organizer
      Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Follow-up observations of EM counterparts of GW events by U-Tokyo2017

    • Author(s)
      酒向重行
    • Organizer
      Symposium on "New development in astrophysics through multi-messenger observations of gravitational wave sources"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 木曽超広視野CMOSカメラTomo-e Gozen計画の現状2017

    • Author(s)
      酒向重行
    • Organizer
      シュミットシンポジウム2017
  • [Presentation] 木曽超広視野CMOSカメラTomo-e Gozenと他計画との感度比較2017

    • Author(s)
      小島悠人
    • Organizer
      シュミットシンポジウム2017
  • [Presentation] 木曽超広視野高速 CMOS カメラ Tomo-e Gozen FM筐体の開発2017

    • Author(s)
      高橋英則
    • Organizer
      日本天文学会秋季年会,
  • [Presentation] 木曽超広視野高速CMOSカメラTomo-e Gozenの状態監視システムの開発2017

    • Author(s)
      小島悠人
    • Organizer
      日本天文学会秋季年会
  • [Remarks] 中性子星合体からの重力波初検出と重力波天体が放つ光の初観測

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2017/5594/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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