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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Theoretical Study of High-Energy Universe through PeV Sources

Research Project

Project/Area Number 26287051
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

井岡 邦仁  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80402759)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Keywords宇宙物理 / 高エネルギー天体 / 宇宙線 / ニュートリノ / 理論天文学
Outline of Annual Research Achievements

(1) ショートガンマ線バーストには長期放射が付随する場合があることが知られており、その起源は分かっていない。ショートガンマ線バーストのX線データを調べたところ、長期放射の継続時間が約100秒と約10000秒の2種類ある可能性が分かった。これらは連星中性子星合体の電磁波対応天体として有望である。
(2) 最初の重力波イベントGW 150914のような連星ブラックホールが銀河系にも存在していると考えられる。それらは連星合体後、高速回転するブラックホールになるが、回転エネルギーをジェットを通じて開放する。そのエネルギーは高エネルギー粒子となる可能性があり、銀河系内で観測されている高エネルギー天体と関係している可能性があることを初めて指摘した。
(3) 連星中性子星の合体の後に中性子星が残される場合、高エネルギー放射をする可能性がある。観測的な特徴を計算し、合体後の結果についての制限を加えられるようにした。CTAなどの高エネルギーガンマ線による観測可能性を議論した。
(4) 銀河系に浮遊する孤立ブラックホールが密度の濃い場所に行くと、周りの物質を降着して、降着円盤を形成する。これまで定常的に降着は進むという研究しかなかったが、この降着円盤が、不安定性によって非定常に降着が進み、X線新星として観測される可能性を初めて示した。
(5) ショートガンマ線バーストの反対側に放出されるジェットからの放射を計算した。場合によっては、非常に初期の光赤外の観測で観測できるかもしれないことを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画していた研究は順調に進展している。
さらに予想以上に、新たに、重力波分野と高エネルギー宇宙の分野の境界領域が重要になってきたが、その領域においても新たな研究を進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

高エネルギー天体と重力波等の他のメッセンジャーとの結びつきはさらに強くなってくる。この方向性の研究の比重を増やしていくことは重要であろう。重力波天体GW 170817を軸に、高エネルギー天体との関連する研究をシリーズ的に進めて論文にしていく。

Causes of Carryover

(理由)
主には科研費研究員を雇用するため。単純に各年の交付額のみでは研究を雇用することができないため、雇用する年に使用額を集中させる必要がある。
(使用計画)
主には科研費研究員を雇用

  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] The Pennsylvania State University/University of Maryland/Princeton University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      The Pennsylvania State University/University of Maryland/Princeton University
  • [Journal Article] Double Neutron Star Mergers and Short Gamma-ray Bursts: Long-lasting High-energy Signatures and Remnant Dichotomy2018

    • Author(s)
      Murase Kohta、Toomey Michael W.、Fang Ke、Oikonomou Foteini、Kimura Shigeo S.、Hotokezaka Kenta、Kashiyama Kazumi、Ioka Kunihito、M?sz?ros Peter
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 854 Pages: 60~60

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa48a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prompt emission from the counter jet of a short gamma-ray burst2018

    • Author(s)
      Yamazaki Ryo、Ioka Kunihito、Nakamura Takashi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2018 Pages: 033E01

    • DOI

      10.1093/ptep/pty012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Subaru Hyper Suprime-Cam Survey for an optical counterpart of GW170817‡2018

    • Author(s)
      Tominaga Nozomu et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 28-38

    • DOI

      10.1093/pasj/psy007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bimodal Long-lasting Components in Short Gamma-Ray Bursts: Promising Electromagnetic Counterparts to Neutron Star Binary Mergers2017

    • Author(s)
      Kisaka Shota、Ioka Kunihito、Sakamoto Takanori
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 846 Pages: 142~142

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GW?150914-like black holes as Galactic high-energy sources2017

    • Author(s)
      Ioka Kunihito、Matsumoto Tatsuya、Teraki Yuto、Kashiyama Kazumi、Murase Kohta
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 470 Pages: 3332~3345

    • DOI

      10.1093/mnras/stx1337

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Can isolated single black holes produce X-ray novae?2017

    • Author(s)
      Matsumoto Tatsuya、Teraki Yuto、Ioka Kunihito
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 475 Pages: 1251~1260

    • DOI

      10.1093/mnras/stx3148

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コンパクト連星合体からの電磁波現象の理論2018

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      天文学会 特別セッション(連星中性子星合体 GW170817)
    • Invited
  • [Presentation] Multi-Messenger Astrophysics in the Gravitational Wave Era2018

    • Author(s)
      Kunihito Ioka
    • Organizer
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology (KEK-PH2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Interpreting GW170817 and the Electromagnetic Counterparts as a Short Gamma-Ray Burst2018

    • Author(s)
      Kunihito Ioka
    • Organizer
      Physics and Astrophysics at the eXtreme (PAX): Binary Neutron Star Mergers
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Interpreting GW170817 and the Electromagnetic Counterparts as a Short Gamma-Ray Burst2017

    • Author(s)
      Kunihito Ioka
    • Organizer
      CosPA 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Gamma-Rays and Afterglow from a Short Duration Gamma-Ray Burst Jets2017

    • Author(s)
      Kunihito Ioka
    • Organizer
      KITP Conference: GW170817: The First Double Neutron Star Merger
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Can an Off-axis GRB Jet in GW170817 Explain All the Electromagnetic Counterparts?2017

    • Author(s)
      Kunihito Ioka
    • Organizer
      宇宙線研研究会「ガンマ線バースト研究の新機軸」
    • Invited
  • [Remarks] 井岡邦仁のホームページ

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~kunihito.ioka/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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