2015 Fiscal Year Annual Research Report
高感度軟ガンマ線観測による重力波天体キロノバでの重元素合成の探査
Publicly Offered Research
| Project Area | New development in astrophysics through multimessenger observations of gravitational wave sources |
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| Project/Area Number |
15H00773
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
寺田 幸功 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (90373331)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 中性子星連星合体 / ガンマ線放射推定 / ASTRO-H「ひとみ」衛星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「我々はどこからくるのか？」という根本的な科学的問いに答えるべく、宇宙における元素合成の現場をはじめて観測的に捉える事を最終目的とし、重力波天体の候補である連星中性子星の合体現場で合成された核ガンマ線を捉え、r-process による重元素合成の有無を検証することが目的である。
平成２７年度は、研究実施計画にあるとおり、（１）「r-process新星とされるキロノバからのガンマ線放射の理論推定と観測実現性の検証」の課題に注力した。連携研究員である仏坂氏、和南城氏、田中氏、馬場氏らとの共同研究で、キロノバで生成される重元素量の推定と、そこから放射される不安定核からのガンマ線の時系列発展の理論推定を行ない、査読論文としてまとめた。結果、10キロ電子ボルトから１メガ電子ボルトの高エネルギー帯域のうち、300キロ電子ボルト以上の軟ガンマ線帯域だけが唯一、核ガンマ線放射を検出する可能性のある帯域であることが明確となった。またそのフラックスレベルは、３メガパーセクの近傍に出現した場合に、ASTRO-H「ひとみ」衛星の軟ガンマ線検出器で検出可能である事も明確となった。
さらに、ASTRO-H「ひとみ」衛星の搭載機器の較正精度を向上すべく、NASA・JAXAの研究者らとの研究打合せを重ね、予定通り、解析ソフトウェアーの整備等も完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２７年度は、研究計画通り、（１）のキロノバからのガンマ線放射の推定が完了し、（２）のASTRO-H「ひとみ」衛星のソフトウェアー・較正データベースの開発もほぼ完了した。さらに平成２８年度の展開する予定であった（３）の将来ガンマ線検出器の概念設計のモンテカルロ数値計算もはじめているため、順調な進展であると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度末に、ASTRO-H「ひとみ」衛星は無事にHIIロケットで打ち上げられたものの、３月末の時点で通信が途絶しており、今後の観測計画が立たない状況である。平成２８年度には（２）で「ひとみ」衛星による萌芽的ガンマ線観測を試みる予定であったが、状況が不明であるため、「ひとみ」衛星の復旧にむけた努力を行うと共に、初期観測データを用いたガンマ線探査や、欧州の軟ガンマ線衛星の公開データを用いた探査に切り替える必要があろう。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Radioactive decay products in neutron star merger ejecta: heating efficiency and γ-ray emission2016
Author(s)
Hotokezaka, K., Wanajo, S., Tanaka, M., Bamba, A., Terada, Y., Piran, T.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 459
Pages: 35-43
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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