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2018 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) 連星中性子星による初めての重力波イベントGW 170817についてのoff-axisモデルについての論文を書いた。連星中性子星の合体がショートガンマ線バーストの起源かどうかという問題は40年を超える長年の大問題である。GW 170817ではショートガンマ線バーストGW170817Aが観測されたが、通常のガンマ線バーストより何桁も暗く、これが本当に通常のショートガンマ線バーストかどうかは問題になっている。我々は、通常のショートガンマ線バーストのジェットを横から見ると観測されているように暗くなることを示し、GRB 170817Aをちょうどよく説明できることを示した。他にも、ジェットが飛散物質中を伝搬するときにできるコクーンからの放射が光赤外で見えているマクロノバ(キロノバ)の初期の放射に寄与する可能性や、残光への寄与などを、早い段階で発表することができた。
(2) GW 170817に付随するマクロノバ(キロノバ)のエネルギー源は通常放射性元素の崩壊が起源だと思われているが、中心エンジンからのエネルギー注入がエネルギー源の一つである可能性を検討した。その結果、GRB 130603Bと同様のエネルギー注入があれば説明が可能性であることが分かった。
(3) 連星中性子星の合体後、飛散物質中をジェットが伝搬するが、ジェットで加速された陽子が飛散物質やガンマ線と相互作用することによってパイオンを作り、その崩壊によって高エネルギーニュートリノが生まれる可能性がある。その放射を GW 170817 の場合に計算し、IceCube 等で観測可能かどうかを議論した。
(4) ジェットから放射されたガンマ線は、コクーン物質によって散乱される。その散乱放射の強度を見積もり、GW 170817 と GRB170817A を説明できる可能性を示した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

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

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      The Pennsylvania State University/University of Florida/Columbia University
  • [Int'l Joint Research] Tel Aviv University/Hebrew University(イスラエル)

    • Country Name
      ISRAEL
    • Counterpart Institution
      Tel Aviv University/Hebrew University
  • [Journal Article] Scattered Short Gamma-Ray Bursts as Electromagnetic Counterparts to Gravitational Waves and Implications of GW170817 and GRB 170817A2018

    • Author(s)
      Kisaka Shota、Ioka Kunihito、Kashiyama Kazumi、Nakamura Takashi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 867 Pages: 39~39

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aae30a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transejecta high-energy neutrino emission from binary neutron star mergers2018

    • Author(s)
      Kimura Shigeo S.、Murase Kohta、Bartos Imre、Ioka Kunihito、Heng Ik Siong、M?sz?ros Peter
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 98 Pages: 043020

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.98.043020

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Is the Macronova in GW170817 Powered by the Central Engine?2018

    • Author(s)
      Matsumoto Tatsuya、Ioka Kunihito、Kisaka Shota、Nakar Ehud
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 861 Pages: 55~55

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac4a8

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Can an off-axis gamma-ray burst jet in GW170817 explain all the electromagnetic counterparts?2018

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

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2018 Pages: 043E02

    • DOI

      10.1093/ptep/pty036

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Study of Black Holes and Multi-Messenger Astronomy with CTA2019

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      物理学会 宇宙線・宇宙物理領域シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Electromagnetic Counterparts to Gravitational Waves and Gamma-Ray Burst Jets2018

    • Author(s)
      Kunihito Ioka
    • Organizer
      Second international workshop: Particles, Gravitation and the Universe
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Jet in Electromagnetic Counterparts to GW1708172018

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      宇宙線研研究会「高エネルギー天体現象の多様性」
    • Invited
  • [Presentation] Recent Progresses in Gravitational Wave Astrophysics2018

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      初代星・初代銀河研究会2018
    • Invited
  • [Presentation] Jet in Electromagnetic Counterparts to GW170817?2018

    • Author(s)
      Kunihito Ioka
    • Organizer
      The 3rd PANDA Symposium on Time Domain Astronomy and first results from Insight-HXMT
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 重力波と同時観測されたガンマ線バーストの正体は?2018

    • Author(s)
      井岡 邦仁
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      日本物理学会誌
  • [Remarks] 井岡邦仁のホームページ

    • URL

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

  • [Funded Workshop] Jet and Shock Breakouts in Cosmic Transients2018

URL: 

Published: 2019-12-27  

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