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ガンマ線バースト放射機構についての理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 12F02022
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 天文学
研究機関京都大学

研究代表者

長瀧 重博  独立行政法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 准主任研究員

研究分担者 MAO Jirong  独立行政法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 外国人特別研究員
JIRONG Mao  京都大学, 基礎物理学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードガンマ線バースト / ジッター放射 / プロンプト放射 / フォトスフェリック / 光子散乱 / 輻射輸送 / シンクロトロン放射 / 超新星爆発 / ブラックホール
研究概要

ガンマ線バースト放射メカニズムとして、フォトスフェリックモデルの拡張を行い、カンマ線バーストスペクトルの再現を行います。特にフォトスフェリックモデルにジッター放射の効果を組み込むことを計画しています。現在我々の数値シミュレーションでは光球面の位置を、トムソン散乱断面積と電子密度の情報を用いて、光学的厚さ=1となる面と定義しています。しかし、世界の他のグループによるモンテカルロ計算等の研究により、これら光子のLast Scattering領域は、上記アプローチで求めた光球面を含んだ、立体的な構造を持つことが知られています(e.g. Pe'er & Ryde ApJ 2011)。ガンマ線バーストは密度の低いジェットですので、この広がりはスペクトルを議論する上で無視出来ない程の大きさを持つと考えられています。言葉を代えて言えば、よりリアリスティックにエネルギースペクトル再現を試みるためには、モンテカルロ計算を用いて、温度・ローレンツ因子のばらつきを持つ、Last Scattering領域内の各流体要素からの寄与を正確に足し上げる必要があるどいうことです。我々はLast Scatteringによって光子がどのように散乱(逆コンプトン散乱を含む)を経験して、スペクトルの変化、時間の遅れなど経験し、最終的に地球上に到達するのかということをモンテカルロ計算します。この際、モンテカルロ計算にジッター放射の効果を取り込み、世界初のジッター効果入りフォトスフェリックモデルを確立します。これによってガンマ線バーストスペクトルの完全な再現を試みます。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

査読有論文2本を公表し、国際会議口頭発表も一件行っています。研究は順調に進んでいます。

今後の研究の推進方策

このままの調子で研究を推進します。特に九州大学の共同件きゅ者との共同研究をより推進します。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] The afterglow of GRB 130427A from 1 to 10^16 GHz2014

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

      The Astrophysical Journal

      巻: 781 号: 1 ページ: 37-37

    • DOI

      10.1088/0004-637x/781/1/37

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Jitter Radiation : Gamma-Ray Burst Prompt Po larization2013

    • 著者名/発表者名
      Mao and Wang
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 776 号: 1 ページ: 17-17

    • DOI

      10.1088/0004-637x/776/1/17

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling high-energy light curves of the PSR B1259-63/LS 2883 binary based on 3D SPH simulation2012

    • 著者名/発表者名
      高田順平, 他
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 750 号: 1 ページ: 70-79

    • DOI

      10.1088/0004-637x/750/1/70

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Generalized Model of Nonlinear Diffusive Shock Acceleration Coupled to an Evolving Supernova Remnant2012

    • 著者名/発表者名
      Lee, Shiu-Hang; Ellison, Donald C. ; Nagataki, Shigehiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 750 号: 2 ページ: 13-13

    • DOI

      10.1088/0004-637x/750/2/156

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Icecube Nondetection of Gamma-Ray Bursts: Constraints on the Fireball Properties2012

    • 著者名/発表者名
      He, Hao-Ning; Liu, Ruo-Yu; Wang, Xiang-Yu; Nagataki, Shigehiro; Murase, Kohta; Dai, Zi-Gao
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 752 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1088/0004-637x/752/1/29

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origins of short gamma-ray bursts deduced from offsets in their host galaxies revisited2012

    • 著者名/発表者名
      Cui, Xiao-Hong; Nagataki, Shigehiro: Aoi, Junichi ; Xu, Ren-Xin
    • 雑誌名

      Research in Astronomy and Astrophysics

      巻: 12 号: 9 ページ: 1255-1268

    • DOI

      10.1088/1674-4527/12/9/006

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A high-resolution study of the X-ray emission and Sunyaev-Zel'dovich effect in the Bullet cluster (1E 0657-56)2012

    • 著者名/発表者名
      Prokhorov, D. A. ; Million, E. T. ; Akahori, T. ; Zemcov, M. ; Moraghan, A. ; Nagataki, S. ; Yoshikawa, K. ; Colafrancesco, S. ; Rawle, T. D. ; Egami, E.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 426 号: 3 ページ: 2291-2299

    • DOI

      10.1111/j.1365-2966.2012.21842.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GRB host galaxies: theoretical investigation2012

    • 著者名/発表者名
      Mao Jirong
    • 雑誌名

      IAU Symposium Proceedings

      巻: 279 号: S279 ページ: 353-354

    • DOI

      10.1017/s1743921312013312

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Jitter Polarization for GRB Prompt Emission2013

    • 著者名/発表者名
      Jirong Mao
    • 学会等名
      4th High Energy Phenomena in Relativistic Outflows (HEPRO V)
    • 発表場所
      ハイデルベルク、ドイツ
    • 年月日
      2013-07-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Gamma-Ray Bursts, Are you Angeles or Fallen Angeles?, Invited2013

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Kyoto University GCOE Symposium 2013
    • 発表場所
      京都大学、京都(招待講演)
    • 年月日
      2013-02-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 私の高エネルギー天体物理学2012

    • 著者名/発表者名
      長瀧重博
    • 学会等名
      高エネルギー天体物理研究会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線バースト中心エンジンの3次元シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      長瀧重博
    • 学会等名
      ガンマ線バースト会議
    • 発表場所
      金沢市民会館、金沢
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Jitter Radiation for GRB high-energy Emission2012

    • 著者名/発表者名
      Jirong Mao
    • 学会等名
      ガンマ線バースト会議
    • 発表場所
      金沢市民会館、金沢
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Toward Unveiling the Explosion Mechanism of Gamma-Ray Burst2012

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Kyoto University & Durham University Joint International Symposium 2012
    • 発表場所
      京都大学、京都(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Life of Long Gamma-Ray Bursts : From Explosion to Remnants, Invited2012

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      PACIFIC2012
    • 発表場所
      モーレア、フレンチポリネシア(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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