2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K05295
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
太田 直美 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (40391891)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Ｘ線天文学 / 宇宙物理学 / 銀河団 / 高温プラズマ / 宇宙構造形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、超高分解能X線マイクロカロリメータを用いて銀河団内部のガスの速度構造を精密に測定し、銀河団ガスの運動状態と形態の相関を明らかにすることである。さらに、ガス運動や超高温ガスの存在などに起因する銀河団質量の系統誤差を評価することで、将来の精密宇宙論に備えて高精度の銀河団質量推定法を確立することを目指している。
本年度は、「ひとみ」衛星に搭載されたX線マイクロカロリメータで取得したペルセウス座銀河団のX線分光データの解析を進めた。銀河団中心領域におけるガス乱流測定の初期成果はNature誌に掲載済みである(Hitomi Collaboration 2017)。さらに広域の速度構造の決定を目指して、複数の観測領域の詳細な輝線分光から、ガス乱流やバルク運動を計測した。同時に、複数のプラズマコードの比較から輝線分光において原子核データベースの不定性の影響が無視できないことがわかったため、主要な元素のイオン化平衡の計算値の比較などを行い、今後の課題を明らかにした。以上の科学成果をまとめた論文を準備中である。
平行して、すざく衛星のデータを利用して、複雑な衝突過程にあるA2744銀河団周辺のフィラメント構造に注目した研究も行った。銀河間中高温物質(WHIM)が生成される典型的な半径と予言される降着半径におけるX線スペクトル測定を初めて実現し、WHIMの存在を支持する観測結果を得た。またこれに基づいて将来のAthena衛星による観測シミュレーションも実施し、学会および投稿論文を通じて結果を公表した(Hattori, Ota, et al. 2017)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度計画していた「ひとみ」衛星搭載X線マイクロカロリメータによる銀河団のガス速度分布の詳細な測定や、それに影響を与えるプラズマコードの不定性の検討を行い、それぞれ論文執筆の段階にある。また、複雑な衝突合体の過程にある銀河団の周辺領域の中高温物質についても新しい観測的制限を得た。以上から、本研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに広帯域X線データを用いて、銀河団の質量構造に大きな影響を与える衝突合体現象とそれに伴う高エネルギー現象を調査する計画である。この目的に対して、NuSTAR衛星による観測提案が採択されており、その硬X線撮像分光によって遠方銀河団中の超高温ガス・非熱的ガスの性質や磁場強度を従来よりも高い精度で決定する。また、最先端の宇宙論的シミュレーションを利用して、銀河団の質量構造や銀河間物質の探査を目指した将来X線ミッションの観測計画の検討も進める予定である。
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Research Products
(23 results)
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[Journal Article] The Sunyaev-Zel'dovich effect at 5″: RX J1347.5-1145 imaged by ALMA2016
Author(s)
Kitayama, Tetsu; Ueda, Shutaro; Takakuwa, Shigehisa; Tsutsumi, Takahiro; Komatsu, Eiichiro; Akahori, Takuya; Iono, Daisuke; Izumi, Takuma; Kawabe, Ryohei; Kohno, Kotaro; Matsuo, Hiroshi; Ota, Naomi; Suto, Yasushi; Takizawa, Motozaku; Yoshikawa, Kohji
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 68
Pages: id.88, 19pp
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] DIOS: the dark baryon exploring mission2016
Author(s)
Ohashi, T.; Ishisaki, Y.; Ezoe, Y.; Yamada, S.; Kuromaru, G.; Suzuki, S.; Tawara, Y.; Mitsuishi, I.; Babazaki, Y.; Mitsuda, K.; Yamasaki, N. Y.; Takei, Y.; Yamamoto, R.; Hayashi, T.; Ota, N.; Kelley, R. L.; Sakai, K.
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Journal Title
Proceedings of the SPIE
Volume: 9905
Pages: id. 99051N
DOI
Int'l Joint Research
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[Journal Article] Central mass profiles of the nearby cool-core galaxy clusters Hydra A and A4782016
Author(s)
Okabe, N.; Umetsu, K.; Tamura, T.; Fujita, Y.; Takizawa, M.; Matsushita, K.; Fukazawa, Y.; Futamase, T.; Kawaharada, M.; Miyazaki, S.; Mochizuki, Y.; Nakazawa, K.; Ohashi, T.; Ota, N.; Sasaki, T.; Sato, K.; Tam, S. I.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 456
Pages: 4475-4487
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 「ひとみ」によるペルセウス座銀河団のガス速度測定: (1) 速度構造2017
Author(s)
一戸悠人, 飯塚亮, 井上翔太, 上田周太朗, 太田直美, 北山哲, 佐藤浩介, 田中桂悟, 田村隆幸, 辻本匡弘, 藤本龍一, 前田良知, 「ひとみ」コラボレーション
Organizer
日本天文学会2017年春季年会
Place of Presentation
九州大学
Year and Date
2017-03-15 – 2017-03-18
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[Presentation] 「ひとみ」によるペルセウス座銀河団のガス速度測定: (2) 輝線の非ガウス性 とイオン温度への制限2017
Author(s)
上田周太朗, 飯塚亮, 一戸悠人, 井上翔太, 太田直美, 北山哲, 佐藤浩介, 田中桂悟, 田村隆幸, 辻本匡弘, 藤本龍一, 前田良知, 「ひとみ」コラボレーション
Organizer
日本天文学会2017年春季年会
Place of Presentation
九州大学
Year and Date
2017-03-15 – 2017-03-18
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[Presentation] 「すざく」で観測した近傍銀河団・銀河群のエントロピー分布2017
Author(s)
佐々木亨, 松下恭子, 佐藤浩介, 横田佳奈, 栗山翼, 菅野祐, 赤松弘規, 藤田裕, 中澤知洋, 岡部信広, 大橋隆哉, 太田直美, 田村隆幸, 滝沢元和
Organizer
日本天文学会2017年春季年会
Place of Presentation
九州大学
Year and Date
2017-03-15 – 2017-03-18
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[Presentation] すざく衛星による銀河団 RXC J1053.7+5453 の温度測定2016
Author(s)
板花まどか, 滝沢元和, 赤松弘規, R. van Weeren, 河原創, 深沢泰司, J. Kaastra, 中澤知洋, 大橋隆哉, 太田直美, H. Rottgering, J. Vink, F. Zandanel
Organizer
日本天文学会2016年秋季年会
Place of Presentation
愛媛大学
Year and Date
2016-09-14 – 2016-09-16
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