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2013 Fiscal Year Annual Research Report

銀河・銀河団内の宇宙線とそれが母天体に与える影響

Research Project

Project/Area Number 23540308
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

藤田 裕  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10332165)

Keywords銀河 / 銀河団 / 宇宙線 / ガンマ線
Research Abstract

最終年度は宇宙線が銀河・銀河団で果たす役割について、さまざまな天体について観測と比較しつつ理論モデルを構築した。
1.すざく衛星の観測により、銀河団の外周部のエントロピーは、従来の理論予想より小さいことが最近明らかになった。私はこの現象が、銀河団周辺部で発生した衝撃波により加速された宇宙線が、ガスの運動エネルギーを消費した結果であることを指摘した。2.銀河団中心部では活動銀河核 (AGN) によって、膨大な熱が銀河団ガスに供給されていると考えられているが、その熱の運び役として宇宙線が働いてる可能性を指摘し、実際に安定に熱を供給できることを摂動理論を使って示した。また、Hydra A 銀河団の中心にある cD 銀河をすばる望遠鏡で観測し、巨大な冷たいガスの円盤が存在することを明らかにした。このガスの一部はブラックホールに落下し、宇宙線ジェットとして噴出していると考えられる。3.銀河系の中心部にはフェルミバブルという巨大なガンマ線の構造が見られるが、ガンマ線を放射している宇宙線の起源がよくわかっていない。この問題について、宇宙線が超新星残骸と同じように、バブル周囲の衝撃波で加速されたとすると、観測をよく説明できることを示した。4.散開星団 RSGC1 のガンマ線は陽子宇宙線ではなく電子宇宙線によるものである。電子宇宙線はパルサーにより、供給されている。
研究期間全体では、宇宙線が ~pc の銀河系内天体スケールから ~Mpc の銀河団スケールまで、様々な階層で果たしている役割について明らかにすることができた。特に、銀河団スケールでの宇宙線の役割は、これまで予想されていたもの以上であることがわかった。

  • Research Products

    (21 results)

All 2014 2013

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] The Environment around the Young Massive Star Cluster RSGC 1 and HESS J1837-0692014

    • Author(s)
      Y. Fujita, H. Nakanishi, E. Muller, N. Kobayashi, M. Saito, C. Yasui, H. Kikuchi, & K. Yoshinaga
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: Volume 66, Issue 1 Pages: 5

    • DOI

      10.1093/pasj/pst020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of an Outstanding Disk in the cD Galaxy of the Hydra A Cluster2013

    • Author(s)
      Y. Fujita, N. Okabe, K. Sato, T. Tamura, S. Matsushita, H. Hirashita, M. Nakamura, K. Matsushita, K. Nakazawa, & M. Takizawa
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: Volume 65, Issue 6 Pages: 5

    • DOI

      10.1093/pasj/65.6.L15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-Wavelength Studies of Spectacular Ram Pressure Stripping of a Galaxy. II. Star Formation in the Tail2013

    • Author(s)
      M. Yagi, L. Gu, Y. Fujita, K. Nakazawa, T. Akahori, T. Hattori, M. Yoshida, & K. Makishima
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: Volume 778, Issue 2 Pages: 17

    • DOI

      10.1088/0004-637X/778/2/91

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-Wavelength Studies of Spectacular Ram Pressure Stripping of a Galaxy. I. Discovery of an X-ray Absorption Feature2013

    • Author(s)
      L. Gu, M. Yagi, K. Nakazawa, M. Yoshida, Y. Fujita, T. Hattori, T. Akahori, & K. Makishima
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: Volume 777, Issue 2 Pages: 5

    • DOI

      10.1088/2041-8205/777/2/L36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants2013

    • Author(s)
      Y. Fujita, Y. Ohira, & Y. Yamazaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: Volume 775, Issue 1 Pages: 5

    • DOI

      10.1088/2041-8205/775/1/L20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stability Analysis for Cosmic-Ray Heating of Cool Cores in Galaxy Clusters2013

    • Author(s)
      Y. Fujita, S. Kimura, & Y. Ohira
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: Volume 432, Issue 2 Pages: 1434-1443

    • DOI

      10.1093/mnras/stt563

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suzaku observations of Abell 1835 outskirts: Deviation from hydrostatic equilibrium2013

    • Author(s)
      K. Ichikawa, K. Matsushita, N. Okabe, K. Sato, Y.-Y. Zhang, A. Finoguenov, Y. Fujita, Y. Fukazawa, M. Kawaharada, K. Nakazawa, T. Ohashi, N. Ota, M. Takizawa, T. Tamura, & K. Umetsu
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 766 Pages: 90, 19 pp.

    • DOI

      10.1088/0004-637X/766/2/90

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Y. Fujita, Y. Ohira, & Y. Yamazaki2013

    • Author(s)
      Entropy at the Outskirts of Galaxy Clusters as Implications for Cosmological Cosmic-Ray Acceleration
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 767 Pages: L4, 4 pp.

    • DOI

      10.1088/2041-8205/767/1/L4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants2014

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学
    • Year and Date
      20140322-20140322
  • [Presentation] ガンマ線散開星団 RSGC 1 が置かれている環境2014

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学
    • Year and Date
      20140322-20140322
  • [Presentation] 電波銀河 Hydra A で見つかった巨大ガス円盤2014

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学
    • Year and Date
      20140321-20140321
  • [Presentation] Search of dust lanes in massive elliptical galaxies2014

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      Quasar science with HSC: Toward the first results
    • Place of Presentation
      ASIAA (台湾)
    • Year and Date
      20140115-20140115
  • [Presentation] 銀河団コアの非熱的現象2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      銀河団の物理
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      20131228-20131228
    • Invited
  • [Presentation] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants2013

    • Author(s)
      藤田裕
    • Organizer
      理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20131225-27
  • [Presentation] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      高エネルギー宇宙物理学研究会
    • Place of Presentation
      パレス松州(宮城県)
    • Year and Date
      20131117-20131117
    • Invited
  • [Presentation] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      X-raying the Gamma-Ray Universe
    • Place of Presentation
      湯本富士屋ホテル(神奈川県)
    • Year and Date
      20131105-20131105
  • [Presentation] Heating of Galaxy Clusters by Cosmic-Rays2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      From Black Holes to Cosmic Rays: when plasmas go wild
    • Place of Presentation
      les Houches (フランス)
    • Year and Date
      20131018-20131018
  • [Presentation] 銀河団中心銀河での AGN の大規模活動2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      ALMA で探るブラックホール高エネルギー現象
    • Place of Presentation
      国立天文台
    • Year and Date
      20130925-20130925
  • [Presentation] 銀河団の電波観測から探る銀河団の宇宙線加熱2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2013
    • Place of Presentation
      国立天文台水沢VLBI観測所
    • Year and Date
      20130913-20130913
  • [Presentation] 宇宙線加速が銀河団のエントロピー分布に与える影響2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130912-20130912
  • [Presentation] he Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants and Predictions in the TeV Band2013

    • Author(s)
      藤田 裕
    • Organizer
      高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙2013
    • Place of Presentation
      東京大学宇宙線研究所
    • Year and Date
      20130904-20130904

URL: 

Published: 2015-05-28  

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