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2011 Fiscal Year Annual Research Report

銀河団超高温ガスの探査

Research Project

Project/Area Number 22740124
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

太田 直美  奈良女子大学, 理学部, 助教 (40391891)

Keywords宇宙物理 / X線天文学 / 銀河団 / 高温プラズマ / X線分光 / スニヤエフ-ゼルドヴィッチ効果 / 衝突合体現象 / 宇宙構造形成
Research Abstract

本研究は、宇宙最大の天体である銀河団に注目し、X線とスニヤエフーゼルドヴィッチ効果の観測から銀河団のダイナミックな進化を解明することを目的としている。本年度は主に、「すざく」衛星で取得した銀河団1EO657のデータ解析から、銀河団同士の激しい衝突に伴って生成されると予想される超高温成分の探査を行った。まず、「すざく」の広帯域X線スペクトルを解析から、硬X線放射を検出することに成功した。この放射の起源を調べるため、複数のモデルを仮定してフィッティングを行ったところ、約13keVの一温度モデル、あるいは約7keVと約17keVの放射を足し合わせた二温度モデルで広帯域X線スペクトルをよく再現できることを示した。この結果はチャンドラ衛星の高空間分解能データから構築した二次元温度分布とも矛盾しない。従って、1EO657銀河団には、衝突現象によって生成したと考えられる超高温成分が存在することが「すざく」のスペクトルデータから確認できた。一方、Swift衛星からこの天体が非熱的硬X線放射をもつことが報告されたが、不定性が大きいという問題があった。今回、より感度の高い「すざく」衛星を用いて、非熱的放射は有意ではないことがわかった。その非熱的硬X線フラックスの上限値を電波強度と比べることでこの銀河団の平均磁場にも制限をつけた。以上の成果について、学会発表を行った。また、高温銀河団A2163の「すざく」衛星による観測結果について国際会議で口頭発表した。ここまでの私の研究は、銀河団の硬X線放射の起源を突き止めるためには、従来のような単純な放射モデルでは不十分であり、超高温成分までも含めた熱的放射の詳細なモデル化が不可欠であることを示している。このことは銀河団ガスの物理状態や進化の理解において重要なインパクトをもたらす。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

複数の銀河団についてX線観測データの解析を行い、超高温ガスの探査を進めることができた。すでに超高温ガスの存在を確認できた天体もある。一方で、電波SZ効果の観測データ分析の点で当初の計画からやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

ここまでの研究から、硬X線スペクトルデータから銀河団の超高温ガスの存在を確認するためには、従来のような単純な放射モデルではなく、多温度モデルに基づいた詳細な解析が不可欠であることが分かった。そこで今後、サンプル数を増やす工夫として、電波SZ効果については文献値を参照することとし、「すざく」衛星で取得した広帯域X線データの解析とChandra衛星による二次元温度分布の構築を重点的に進める。これにより、系統的な超高温ガス探査を実現する。

  • Research Products

    (21 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] X-ray Study of the Outer Region of Abell 2142 with Suzaku2012

    • Author(s)
      H.Akamatsu, A.Hoshino, Y.Ishisaki, T.Ohashi, K.Sato, Y.Takei, N.Ota
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 63 Pages: S1019-S1033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suzaku Observations of Metal Distributions in the Intracluster Medium of the Centaurus Cluster2011

    • Author(s)
      E.Sakuma, N.Ota, K.Sato, K.Matsushita
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 63 Pages: S979-S990

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suzaku Observations of Iron K-Lines from the Intracluster Medium of the Coma Cluster2011

    • Author(s)
      T.Sato, K.Matsushita, N.Ota, K.Sato, K.Nakazawa, C.L.Sarazin
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 63 Pages: S991-S1007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] すざく衛星による超新星残骸G355.6-0.0の高温プラズマの観測2012

    • Author(s)
      南沙里, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-22
  • [Presentation] ASTRO-Hで診る銀河団の進化に伴う銀河団ガスの加熱と粒子加速2012

    • Author(s)
      川原田円, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-21
  • [Presentation] ASTRO-H搭載精密軟X線分光装置SXSの開発の現状(VII)2012

    • Author(s)
      田代信, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-19
  • [Presentation] すざく衛星を用いたThe Bullet Clusterの硬X線探査2012

    • Author(s)
      永吉賢一郎, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-19
  • [Presentation] Abell 2199銀河団のビリアル半径までの温度/エントロピー/質量分布2012

    • Author(s)
      佐藤浩介, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-19
  • [Presentation] すざく衛星によるHydra A銀河団のビリアル半径近傍までの観測12012

    • Author(s)
      佐々木亨, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-19
  • [Presentation] すざく衛星によるHydra A銀河団のビリアル半径近傍までの観測22012

    • Author(s)
      佐藤拓也, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-19
  • [Presentation] すざく衛星による低表面輝度銀河団A76のエントロピー測定2012

    • Author(s)
      藤野遥子, 他
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-19
  • [Presentation] すざく衛星による低表面輝度銀河団A76のエントロピー測定2012

    • Author(s)
      藤野遥子, 他
    • Organizer
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-01-05
  • [Presentation] すざく衛星による超新星残骸G355.6-0.0の高温プラズマの観測2012

    • Author(s)
      南沙里, 他
    • Organizer
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-01-05
  • [Presentation] ASTRO-Hの目指すサイエンス12012

    • Author(s)
      大橋隆哉, 他
    • Organizer
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-01-05
  • [Presentation] ASTRO-Hの目指すサイエンス22012

    • Author(s)
      大橋隆哉, 他
    • Organizer
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-01-05
  • [Presentation] ASTRO-H衛星搭載SXS-XCS検出器、第12回宇宙科学シンポジウム、宇宙航空研究開発機構2012

    • Author(s)
      満田和久, 他
    • Organizer
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-01-05
  • [Presentation] ASTRO-H衛星用の科学解析用ソフトウェア・キャリブレーション2012

    • Author(s)
      寺田幸功, 他
    • Organizer
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-01-05
  • [Presentation] ASTRO-H搭載精密軟X線分光装置SXSの開発の現状(VI)2011

    • Author(s)
      石崎欣尚, 他
    • Organizer
      日本天文学会2011年秋季年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] すざく衛星による中規模銀河団Hydra-Aのビリアル半径までの観測2011

    • Author(s)
      佐藤拓也, 他
    • Organizer
      日本天文学会2011年秋季年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • Year and Date
      2011-09-19
  • [Presentation] 「すざく」衛星によるAbell 1835銀河団の外縁部の研究2011

    • Author(s)
      市川和也, 他
    • Organizer
      日本天文学会2011年秋季年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • Year and Date
      2011-09-19
  • [Presentation] Detection of hard X-ray emission from the hottest Abell galaxy cluster A2163 with Suzaku2011

    • Author(s)
      太田直美
    • Organizer
      Exploring the X-ray Universe : Suzaku and Beyond
    • Place of Presentation
      SLAC National Accelerator Laboratory (Menlo Park, California)
    • Year and Date
      2011-07-20

URL: 

Published: 2013-06-26  

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