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ガンマ線バーストの起源の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11J01446
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関大阪大学

研究代表者

當真 賢二  東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
2013年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2012年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2011年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードガンマ線バースト / 相対論的ジェット / 偏光 / 活動銀河核 / 高エネルギーガンマ線
研究概要

ガンマ線バースト(GRB)とは、数十億光年の距離から数分以下の短時間、強烈なガンマ線が観測される天体現象である。その起源は不明な点が多く、活発な研究が行なわれている。本研究の目的は、これまでの私のGRB放射の理論的研究で用いた手法や得られたアイデアを拡張し、信頼のおけるバースト放射モデルを構築することである。それによってバーストを生成する相対論的ジェットの駆動機構を解明する。今年度も、昨年度に続いて、全計画の中の長期的計画「偏光情報を用いたGRBと活動銀河核(AGN)ジェットの駆動機構の統一的解明」を実行した。GRB放射の偏光について、私がこれまでに得た成果をGRB国際研究会において招待レビュー講演した。講演内容を議事録としてまとめ、arXivで発表した。また、これまでのGRB放射メカニズムの研究を評価され、日本物理学会若手奨励賞および日本天文学会研究奨励賞を受賞した。一方、AGNジェットについて、昨年度に高原教授(前受入研究者)と共同で論文を作成、投稿したが、レフェリーからの助言をもとにした修正を経て、受理された。この論文は、磁気流体ジェットを効率良く加速させるための磁場形状を探る新たな方法を提案し、それをもとに観測と整合的な加速を実現する磁場形状を示したものである。ジェットは重力波放射天体においても駆動される可能性があり、この成果は重力波研究の発展にも寄与する。実際、京都で開かれた重力波に関する国際研究会で口頭講演に選ばれ、成果を発表した。高原名誉教授とは、引き続き、ジェットの駆動機構に関して共同研究を続けている。最近、ブラックホールの回転エネルギーによってジェット駆動するモデルの詳細な物理機構を突き止め、論文を投稿した。この成果は本研究課題の目標である「ジェットの駆動機構の解明」に深く迫るもので、3年間の特別研究員奨励費を使った研究の中で最も大きな成果といえる。これだけで、GRBの放射機構と相対論的ジェットの駆動機構について、計画以上の成果が得られたといえる。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Time-Dependent Models for Blazar Emissions with the Second-Order Fermi Acceleration2014

    • 著者名/発表者名
      Asano, K., Takahara, F., Kusunose M., Toma, K. Kakuwa, J.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 780 号: 1 ページ: 64-75

    • DOI

      10.1088/0004-637x/780/1/64

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Acceleration of Relativistic Magnetohydrodynamic Jets2013

    • 著者名/発表者名
      Toma, K., Takahara, F.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2013 号: 8

    • DOI

      10.1093/ptep/ptt058

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamma-ray burst science in the era of the Cherenkov Telescope Array2013

    • 著者名/発表者名
      Inoue, S., et al.
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 43 ページ: 252-275

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2013.01.004

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strict Limit on CPT Violation from Polarization of Gamma-Ray Bursts2012

    • 著者名/発表者名
      Toma, K., Mukohyama, S., Yonetoku, D., ほか
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 109 号: 24 ページ: 1104-1107

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.241104

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Baryon Loading of AGN Jets Mediated by Neutrons2012

    • 著者名/発表者名
      Toma, K., Takahara, F.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 754 号: 2 ページ: 148-154

    • DOI

      10.1088/0004-637x/754/2/148

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GRB 091208B : First Detection of the Optical Polarization in Early Forward Shock Emission of a Gamma-Ray Burst Afterglow2012

    • 著者名/発表者名
      Uehara, T., Toma, K., Kawata, K., ほか
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters

      巻: 752 号: 1 ページ: 6-10

    • DOI

      10.1088/2041-8205/752/1/l6

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Structures in Gamma-Ray Burst Jets Probed by Gamma-Ray Polarization2012

    • 著者名/発表者名
      Yonetoku, D., Murakami, T., Gunji, S., Mihara, T, Toma, K., ほか
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters

      巻: 758 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1088/2041-8205/758/1/l1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prospects for Detecting Gamma-Ray Bursts at Very High Energies with the Cherenkov Telescope Array2012

    • 著者名/発表者名
      Kakuwa, J., Murase, K., Toma, K., Inoue, S., Yamazaki, R., Ioka, K.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 425 号: 1 ページ: 514-526

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2012.21490.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Photosphere-Internal Shock Model of Gamma-Ray Bursts : Case Studies of Fermi/LAT Bursts2011

    • 著者名/発表者名
      Toma, K., Wu, X-F., Meszaros P.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of Royal Astronomical Society

      巻: 415 号: 2 ページ: 1663-1680

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2011.18807.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Gamma-Ray Polarization in Prompt Emission of GRB 100826A2011

    • 著者名/発表者名
      Yonetoku, D., Murakami, T., Gunji, S., Mihara, T., Toma, K., ほか
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters

      巻: 743 号: 2 ページ: 30-34

    • DOI

      10.1088/2041-8205/743/2/l30

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the High-Energy Emission of the Short GRB 0905102011

    • 著者名/発表者名
      He, H-N., Wu, X-F., Toma, K., Wang, X-Y., Meszaros P.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 733 号: 1 ページ: 22-32

    • DOI

      10.1088/0004-637x/733/1/22

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Blandford-Znajek processにおける起電力の起源2014

    • 著者名/発表者名
      當真 賢二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Blandford-Znajek processにおける起電力の起源2014

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] AGNジェットの駆動・加速・放射機構理論と電波偏光観測によるアプローチ2013

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      研究会「ALMAで探るブラックホール高エネルギー現象」
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficient Acceleration of Relativistic Magnetohydrodynamic Jets2013

    • 著者名/発表者名
      當真 賢二
    • 学会等名
      Gravitational Waves : Revolution in Astronomy & Astrophysics
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2013-06-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GRB残光の電波偏光とBlazarの電波2013

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      研究会「ALMAで探る超新星爆発とその残骸」
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 年月日
      2013-05-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polarization of GRB Prompt Emission2013

    • 著者名/発表者名
      當真 賢二
    • 学会等名
      GRB 2013
    • 発表場所
      tennessee (USA)
    • 年月日
      2013-04-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 相対論的MHDジェットの効率の良い加速~解析的研究~2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム「計算宇宙物理学の新展開」
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2012-12-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Strict Lynit on CPT Violation from Polarization of Gamma-Ray Bursts2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      TeVPA 2012
    • 発表場所
      インド・ムンバイ(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 最近の9RB偏光観測の理論的解釈とMHDジェットモデル2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      ガンマ線バースト研究会
    • 発表場所
      石川文教会館(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 定常軸対称相対論的MHDジェットの臨界点まわりの性質2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2012-10-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ジェット天体(AGN, GRB)の偏光理論2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      大分大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Population III GRBs and their Afterglows2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      13^<th> Marcel Grossman Meeting
    • 発表場所
      スウェーデン・ストックホルム(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Polarizatin of GRB Prompt Emission and Early Afterglows2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      13^<th> Marcel Grossman Meeting
    • 発表場所
      スウェーデン・ストックホルム(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Baryon Loading of AGN Jets Mediated by Neutrons2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      Black Holes by the Black Sea
    • 発表場所
      トルコ・イスタンブール
    • 年月日
      2012-06-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 活動銀河核ジェット形成における中性子の役割2012

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 発表場所
      龍谷大学(京都府)
    • 年月日
      2012-03-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] AGNジェット形成における中性子の役割2011

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会
    • 発表場所
      大阪大学会館
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Recent Progress in GRB Study2011

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      High-Energy Astroparticle Physics 2011
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 最新の観測結果から探るガンマ線バースト放射機構2011

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      国立天文台(東京都)
    • 年月日
      2011-11-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線バーストの電波/可視/X/γ偏光の理論2011

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      次世代の多波長偏光サイエンスの開拓
    • 発表場所
      国立天文台(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ブレーザーの可視偏光の理論モデル2011

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      AGN-Jet Workshop 2011
    • 発表場所
      国立天文台(東京都)
    • 年月日
      2011-09-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] フェルミ衛星が発見したGRBの新しいスペクトル成分の理論モデル2011

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Population III Gamma-Ray Bursts2011

    • 著者名/発表者名
      當真賢二
    • 学会等名
      GRBs as Probes
    • 発表場所
      イタリア・コモ(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.astr.tohoku.ac.jp/~toma/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/~toma/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/~toma/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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