2017 Fiscal Year Research-status Report
相対論的ジェット中の輻射輸送計算に基づいたガンマ線バーストの放射機構の系統的研究
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16K21630
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
伊藤 裕貴 国立研究開発法人理化学研究所, 長瀧天体ビッ グバン研究室, 研究員 (30434278)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ガンマ線バースト / 相対論的ジェット / 輻射輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、相対論的ジェット中の輻射輸送計算を行う事によって、ガンマ線バーストの放射機構のの解明に取り組んでいます。今年度は主に昨年度の計算を改良し、計算結果のより詳細な解析を行いました。その結果、光球面放射では放射スペクトルのピークエネルギーと最大光度の相関関係（米徳関係）が自然に再現されるという昨年度得られていた示唆が、より高精度な計算からも確認することができました。また、観測から知られているその他の様々な相関関係も再現できることが明らかになりました。最も大きな成果としては、放射を時間分解して解析した結果得られた光度とスペクトルの相関関係が、観測と良い一致をみせた点です。これらの成果からは、ガンマ線バーストの主な放射機構は光球面放射が担っているという事が示唆されます。
さらに、本年度は偏光の計算にも取り組みました。その結果、光球面放射では暗いガンマ線バーストほど大きな偏光度を示すが明らかになりました。観測ではガンマ線バーストの偏光の性質はあまりよく分かっていないのが現状ですが、本研究成果は将来的に精度の高い観測が実現された際に、放射機構に強い制限を与えることができます。
今年度はこれらのジェットの大局的な計算に加え、衝撃波の放射への影響を明らかにするために、局所的な領域に着目した計算も実行しました。この計算からは、光子とプラズマの相互作用が主な散逸機構を担っている衝撃波の物理に対する新しい知見が得られ、これらの衝撃波がガンマ線バーストの非熱的スペクトルの起源となり得ることが分かりました。
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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
本研究の目標は、ガンマ線バーストの放射機構の解明を行うことです。本年度は昨年度に比べより高精度の計算を行いさらなる解析を進めた結果、多くの観測から知られている経験則が理論計算によって自然に再現できることが分かりました。これらの成果は最終的な目標に大きく迫っており、現在までの進捗状況としてはおおむね順調な進展であるといえます。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、より多数のモデル計算を実行する事によって、ガンマ戦線バーストの放射をより細部にわたって再現することを目指していきます。特に、一部のガンマ線バーストにおいてプロンプト放射に先立って観測されてるプリカーサー放射や、早期残光の起源を理論計算から明らかにすることに取り組んでいきます。
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| Causes of Carryover |
主な理由は、本年度は出張旅費に他の外部資金を使用することがだきたため、その分の支出が必要なくなったためです。
今年度は多数の論文出版を予定しているため、主にその出版費用として使用する予定です。
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