| Project/Area Number |
18H03722
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
内山 泰伸 立教大学, 人工知能科学研究科, 教授 (00435801)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 真也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (20737449)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥43,420,000 (Direct Cost: ¥33,400,000、Indirect Cost: ¥10,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
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| Keywords | 宇宙線 / ガンマ線 / 超新星残骸 / パルサー星雲 / ガンマ線バースト / 粒子加速 / X線 / ガンマ線連星 / 逆コンプトン散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙線加速機構の解明を大きな目標とし、フェルミガンマ線宇宙望遠鏡と H.E.S.S. 大気チェレンコフ望遠鏡群を組み合わせた GeV から TeV にわたる広範囲のガンマ線観測、およびガンマ線放射天体のX線硬X線観測による研究を推進している。本年度は、(1) パルサー星雲、(2) 超新星残骸、(3) ガンマ線バーストの観測的・理論的研究を進めた。それぞれのカテゴリーについて、本年度の研究実績は次の通りである。
(1) フェルミ衛星による長期間のガンマ線観測データを用いて、かに星雲からの GeV ガンマ線フレアを多数発見することに成功し、フレア領域の物理状態（磁場など）を推定することができた。国際学術誌に２本の論文を発表した(Arakawa M., et al. ApJ 2020; Khangulyan, D., et al. MNRAS 2019)。
(2) 超新星残骸RXJ1713.7-3946のX線データの解析を進め、コンパクトなシンクロトロンX線源が北西領域に分布していることを発見し、二次電子によるシンクロトロンX線である可能性について検討した。本研究成果は現在、国際学術誌に投稿中である (Higurashi, R., et al. ApJ submitted)。
(3) 相対論的ジェットが放射するガンマ線から宇宙線加速に迫るため、ガンマ線バーストの相対論的ジェットからの超高エネルギーガンマ線放射の探査を行い、はじめてガンマ線残光からの超高エネルギーガンマ線放射の検出に成功し、Nature 誌で発表した（H.E.S.S. Collaboration,Nature 2019)。本研究課題研究チームのKhangulyan氏が主要著者の１名であり、立教大学からプレスリリースを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
(1) かに星雲からの GeV ガンマ線フレアを多数発見し、新しいモデルを提案(Arakawa M., et al. ApJ 2020; Khangulyan, D., et al. MNRAS 2019)。
(2) 超新星残骸RXJ1713.7-3946のにおける二次電子によるシンクロトロンX線源の候補天体を発見 (Higurashi, R., et al. ApJ submitted)。
(3) ガンマ線バーストにおける相対論的ジェットからのガンマ線放射の探査を行い、はじめてガンマ線残光からの超高エネルギーガンマ線放射の検出に成功（H.E.S.S. Collaboration,Nature 2019)。
という３領域において、研究の顕著な業績をあげることができたため、計画以上の進展があったと自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
パルサー星雲、超新星残骸、ガンマ線バーストの観測的・理論的研究、それぞれのカテゴリーについて、今後の研究推進の方針は次の通りである。
(1) 本年度、フェルミ衛星によって、かに星雲からの GeV ガンマ線フレアを多数発見することに成功し、フレア領域の物理状態（磁場など）を推定することができ、新しいガンマ線放射モデルを提案することができた。今後は、この新モデルの検証を進めるため、より系統的なフレア検出の手法を開発する。
(2) 超新星残骸RXJ1713.7-3946のX線データの解析から、二次電子によるシンクロトロンX線を放射するコンパクトX線を発見できたため、今後は多波長観測のデータから放射機構を検証する。
(3) ガンマ線バースト残光からの超高エネルギーガンマ線放射のはじめての検出が実現したことを受け、今後も検出が見込まれるため、複数のガンマ線バーストのデータを統合して、放射機構の理論的検討を進める。
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