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2021 Fiscal Year Research-status Report

多波長データに基づく銀河団ダイナミクスの解明

Research Project

Project/Area Number 18K03704
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

北山 哲  東邦大学, 理学部, 教授 (00339201)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords銀河団 / X線 / ミリ波サブミリ波
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は、X線天文衛星チャンドラによって取得された高空間分解能X線データを用いて、計28個の近傍銀河団の内部構造に関する系統的な研究を行った。これらはいずれも、力学的に安定した状態に達していると従来は考えられていた銀河団だが、本研究の結果、その全てに顕著な擾乱が存在することが明らかになった。擾乱の度合は、温度差にして20%程度、エントロピー差にして40%程度である一方で、ほぼ等圧(圧力差はゼロと整合)が保たれていることがわかった。また、このような擾乱は、銀河団のつくる重力場に引き寄せられて周囲から降着してきた物質が、銀河団内部を行き来することに伴って生成され得ることを、大規模数値シミュレーションの結果との比較によって示した。これらの成果は、宇宙の大規模構造形成に伴い、銀河団中の擾乱が普遍的に生じる可能性を強く示唆しており、査読付き論文として国際的な学術誌に掲載された。
また、赤方偏移1程度に位置する二つの遠方銀河団を、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)を用いて長時間観測したデータが取得されたので、解析を進めた。その結果、高温電子が宇宙マイクロ波背景放射光子を散乱した結果であるスニヤエフ・ゼルドビッチ効果が、いずれの銀河団からも有意に検出されたので、その成果と意義をまとめた論文を準備中である。
さらに、X線天文衛星チャンドラ、ALMAそれぞれを用いた公募観測の提案を行うとともに、大型サブミリ波望遠鏡(LST)をはじめとする将来計画に対する検討を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

新しい研究成果が得られ、順次論文として発表しているため。

Strategy for Future Research Activity

これまでに得られた成果をさらに発展させつつ研究を進めたい。特に、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)を用いた銀河団プラズマの研究に関して、新しい解析結果が得られたので、その出版に重点をおく予定である。

Causes of Carryover

新型コロナの影響で、旅費の使用が困難となったために未使用額が生じた。次年度に状況が改善すれば旅費等として使用することを計画している。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 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 (4 results)

  • [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      北京大学
  • [Int'l Joint Research] 台湾中央研究院天文及天文物理 研究所(その他の国・地域)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      台湾中央研究院天文及天文物理 研究所
  • [Journal Article] Systematic Perturbations of the Thermodynamic Properties in Cool Cores of HIFLUGCS Galaxy Clusters2021

    • Author(s)
      Ueda Shutaro、Umetsu Keiichi、Ng FanLam、Ichinohe Yuto、Kitayama Tetsu、Molnar Sandor M.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 922 Pages: 81~81

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac1f16

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] NuSTAR 衛星による RX J1347.5-1145 銀河団の硬 X 線観測2022

    • Author(s)
      柴田実桜, 太田直美, 北山哲, 小松英一郎, 赤堀卓也, 永吉賢一郎, 上田周太朗
    • Organizer
      日本天文学会2022年春季年会
  • [Presentation] 軟X線から硬X線の広帯域を高感度で撮像分光する衛星計画 FORCE の現状(13)2022

    • Author(s)
      森浩二, 武田彩希, 北山哲(16番目), 他 FORCE WG
    • Organizer
      日本天文学会2022年春季年会
  • [Presentation] 大小様々な銀河団の冷却コア内のガス揺らぎの系統解析2021

    • Author(s)
      上田周太朗, 梅津敬一, Ng, Fan Lam, 一戸悠人, Molnar, Sandor M., 北山哲
    • Organizer
      日本天文学会2021年秋季年会
  • [Presentation] 軟X線から硬X線の広帯域を高感度で撮像分光する衛星計画 FORCE の現状(12)2021

    • Author(s)
      森浩二, 武田彩希, 北山哲(15番目), 他 FORCE WG
    • Organizer
      日本天文学会2021年秋季年会

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Published: 2022-12-28  

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