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ガンマ線バーストの最大の赤方偏移と宇宙で最初に出来た天体の同定

研究課題

研究課題/領域番号 14204024
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

中村 卓史  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80155837)

研究分担者 村上 敏夫  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60092350)
中川 貴雄  宇宙航空研究開発機構, 宇宙研, 教授 (20202210)
小林 行泰  自然科学研究機構, 国立天文台, 教授 (50170361)
米徳 大輔  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (40345608)
須佐 元  立教大学, 理学部, 助教授 (00323262)
梅村 雅之  筑波大学, 計算物理センター, 教授 (70183754)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円)
2005年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2004年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2003年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2002年度: 26,520千円 (直接経費: 20,400千円、間接経費: 6,120千円)
キーワードガンマ線バースト / 初期宇宙 / 星生成率 / 赤外線観測 / 星生成
研究概要

本研究は、大別して二つの活動により構成された。一つは実験的研究である。中型望遠鏡を使って、ガンマ線バーストの爆発中の巨大な明るさを使い、大型装置であるために遅れがちになる観測に先駆けて観測することであった。ガンマ線バーストの初期の明るさを利用して、巨大望遠鏡では観測が不可能なほどに遠い(初期宇宙の)天体を観測しようとするものであった。もう一方は理論的研究である。ガンマ線バーストの発生メカニゾムの理論的解釈には、まだ解明されていないことが多く、それを解明することを目的に研究者を束ねて研究会を組織することであった。
実験・観測的研究では、急速に減光するガンマ線バーストの残光を、宇宙科学研究所屋上に設置された中型の1.3m光学・赤外線望遠鏡を使ってリアルタイムに観測し、距離を決めることを活動の目的としていた。観測装置の開発に2年を必要とし、可視光での観測には成功したが赤外線での観測には成功しなたった。これには、Swift衛星が活動を始めたのが,2005年2月になったことも影響している。可視光観測では,ガンマ線バースト発生から17分後に残光を17.4等級で捉えて、その減光を確認した例がある。大型望遠鏡では届かないz〜7より遠い初期宇宙を観測するには、ガンマ線バースト発生数時間以内に、赤外線での残光観測が必要である。しかし赤外線での観測の機会には恵まれなかったが、期間中の成果についてはSPIE論文(成果報告書に含めた)で報告した。幸い、この科研費の期間中に赤外線観測装置の開発を終了したので,今後は本格的な継続観測を1年程度考えている。赤外線で観測を成功させ、分光して距離を求めることを達成したい。
理論的な側面では、中村が中心となって、毎年12月に研究会が開催されて来た。参加者は毎年確実に増えており、ガンマ線バーストに対する関心は広がっている。Suzaku衛星が打ち上げられ、そのガンマ線バースト検出器によりバーストが検出されるようになり、再び国内のガンマ線バーストグループは活気を見せている。理論では、off-axisなる概念で統一的に理解する試みやshortガンマ線バーストの起源を巡って理論的な解釈が活発に行われ、多数の論文が書かれた。論文の詳細は成果報告書を参照されたい。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (20件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] The reionization history and early metal enrichment inferred from the GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      T.Murakami
    • 雑誌名

      Astrophysucal Journal Letter 625

      ページ: 13-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Possible observational evidence for the theta-2 angular distribution of the opening half-angle of GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      D.Yonetoku
    • 雑誌名

      Monthly Notices of Royal Astronomical Society 362

      ページ: 1114-1118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Repeated injections of energy in the first 600MS of the giant flare of SGR 18-6-202005

    • 著者名/発表者名
      T.Terasawa
    • 雑誌名

      Nature 434

      ページ: 1110-1111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ep-Eiso correlation in a multiple subjet model of GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      K.Toma
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 636

      ページ: 481-486

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A possible origin of bimodal distribution of GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      K.Toma
    • 雑誌名

      Astrophysical 620

      ページ: 835-839

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The reionization history and early metal enrichment inferred from the GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      T.Murakami
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letter 625

      ページ: 13-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Repeated injections of energy in the first 600ms of the giant glare of SGR 18-6-202005

    • 著者名/発表者名
      T.Terasawa
    • 雑誌名

      Nature 434

      ページ: 1110-1111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ep-Eiso correlation in a multiple subject model of GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      K.Toma
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 636

      ページ: 481-486

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A possible origin of bimodal distribution of GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      K.Toma
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 620

      ページ: 835-839

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Repeated injections of energy in the first 600ms of the giant flare of SGR 18-6-202005

    • 著者名/発表者名
      T.Terasawa
    • 雑誌名

      Nature 434

      ページ: 1110-1111

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ep-Eiso correlation in a multiple subjet model of GRBs2005

    • 著者名/発表者名
      K.Toma
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 635

      ページ: 481-486

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Absolute Rate, Evolving Luminosity function, and Evolving Jet Opening Angle Distribution for Long Gamma-Ray Bursts2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsubayashi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 114

      ページ: 983-993

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The effects of early cosmic reionization on the substructure problem in galactic halos2004

    • 著者名/発表者名
      H.Susa
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters 610

      ページ: 5-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The effects of early cosmic reionization on the substructure problem in galactic halos2004

    • 著者名/発表者名
      H.Susa
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 610

      ページ: 5-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A unified model of short and long-GRBs X-ray rich and X-ray flashes2004

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, R., Nakamura, T.et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letter 607

      ページ: 103-106

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Peak energy-isotropic energy relation in the off-axis GRB model2004

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, R, Nakamura, T., Ioka, K.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters 606

      ページ: 33-36

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] GRB formation rate inferred from the spectral peak energy-luminosity2004

    • 著者名/発表者名
      Yonetoku, D., Murakami, T.et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 609

      ページ: 935-951

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The effects of early cosmic reionization on the structure problem2004

    • 著者名/発表者名
      Susa, H., Umemura, M.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters 610

      ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The structure and evolution of early cosmological H-II region2004

    • 著者名/発表者名
      Kitayama, T., Susa, H.et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 613

      ページ: 631-645

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray evidence of a bulied active galactic nucleus in UCG5012004

    • 著者名/発表者名
      Imanishi, M., Nakagawa, T.et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters 596

      ページ: 67-70

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki, R., Nakamura, T.et al.: "Delayed Flashes from Counter-jets of GRBs"ApJ. 591. 283-287 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki, R., Ioka, K.Nakamura, T.: "Cosmological X-ray flashes in the off-axis jet model"ApJ. 593. 941-945 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Imanishi, M., Nakagawa, T.et al.: "X-Ray Evidence of a Buried Active Galactic Nucleus in UGC5101"Astrophysical Journal. 596. 167-170 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yonehara, A., Umemura, M.et al.: "Quasar Mesolensing : Direct Probe to Substructure around Galaxies"PASJ. 55. 1059-1078 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami, T., Yonetoku, D.et al.: "One approach to the star-formation history inferred from the GRB lag-luminosity relation"PASJ. 55. 65-68 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ioka, K: "The cosmic dispersion measure from GRB afterglows : probing the reionization history and the burst environment"Astrophysical Journal. 598. 79-82 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.R.Kulkarni, et al.: "The Quiescent counterpart of the soft gamma-ray repeater SGR 0526-66"Astrophys. J.. 585. 948-954 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ioka, et al.: "A Possible Origin of Lognormal Distributions in Gamma-Ray Bursts"Astrophys. J. Letters. 570. L21-L24 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ryo Yamazaki, et al.: "X-ray Flashes from Off-axis Gamma-Ray Bursts"Astrophys. J. Letters. 571. L31-L35 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kawakatu, et al.: "The Radiation Drag Driven Mass Accretion in Clumpy Interstellar Medium : Implications for the supermassive Black Hole-to-Bulge Relation"Mon. Not. Roy. Astron. Soc.. 329. 572-578 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Nakamura, et al.: "The Stellar Initial Mass Function in Primordial Galaxies"Astrophys. J.. 569. 549-557 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohsuga, et al.: "Does the Slim-Disk Model Correctly Consider Photon-Trapping Effects?"Astrophys. J.. 574. 315-324 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ioka: "Ultrafast Self-Compton cooling"Astrophys. J.. 583. 819-823 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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