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かにパルサーの電波パルス精密観測によるプラズマ乱流構造解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05069
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関早稲田大学 (2018)
国立研究開発法人理化学研究所 (2016-2017)
東京大学 (2015)

研究代表者

寺澤 敏夫  早稲田大学, 理工学術院, 客員上級研究員(研究院客員教授) (30134662)

研究分担者 浅野 勝晃  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (80399279)
三澤 浩昭  東北大学, 理学研究科, 准教授 (90219618)
研究協力者 土屋 史紀  
関戸 衛  
岳藤 一宏  
竹内 央  
亀谷 収  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードpulsars / giant radio pulse / glitch / magnetar / パルサー / 巨大電波パルス / グリッチ / マグネター / アウトバースト / 中性子星 / 星間乱流 / 電波伝搬 / 高速電波バースト
研究成果の概要

中性子星の物理状態の解明に向け、複数国内電波望遠鏡でのパルサー電波観測を行い、300MHzから8GHzに拡がる広い周波数スペクトルを持つかにパルサーの巨大電波パルスの発見と、巨大電波パルスと相関する数%のX線パルスの増光の検出に成功した。また、研究期間中に発生した、かにパルサー大グリッチ(自転周波数の突発的上昇)、マグネター(超強磁場中性子星)XTEJ1810-197のアウトバーストについても即応し国際水準の成果を上げることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中性子星は高密度・強磁場など、極限環境における物理学の実験室として重要な意味を持っている。本研究計画は、かにパルサーなどの精密電波観測により、中性子星周辺現象、特に磁気圏の理解を深めようとするものである。
近年、宇宙論的距離に源を持つとみられる正体不明の高速電波バースト(FRB)が注目されているが、その有力なモデルの1つとして超新星爆発での誕生後数十年の若いマグネターからのGRP説がある。GRP観測とマグネター電波観測の結果を有機的に組み合わせることにより、FRB研究への新たな観点を得ることができるだろう。
また、観測研究と相補的なパルサーの理論研究面でも一定の成果を挙げることができた。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Relativistic fireball reprise: radio suppression at the onset of short magnetar bursts2019

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki S., Kisaka S., Terasawa T., Enoto T.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 483 号: 3 ページ: 4175-4186

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3388

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hitomi X-ray studies of giant radio pulses from the Crab pulsar2018

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Collaboration, Aya Bamba, et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 2 ページ: 15-15

    • DOI

      10.1093/pasj/psx083

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Outflow and Emission Model of Pulsar Wind Nebulae with the Back Reaction of Particle Diffusion2018

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki Wataru、Asano Katsuaki、Kawaguchi Kyohei
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 867 号: 2 ページ: 141-141

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aae389

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hitomi X-ray studies of Giant Radio Pulses from the Crab pulsar2018

    • 著者名/発表者名
      Aharonian, F, T. Terasawa, ほか
    • 雑誌名

      Pub. Astron. Soc. Jpn

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Broadband Photon Spectrum and its Radial Profile of Pulsar Wind Nebulae2017

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki, W., S. J. Tanaka, K. Asano, and T. Terasawa
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 838 号: 2 ページ: 142-142

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa679b

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Radio Emitting Particles of the Crab Nebula: Stochastic Acceleration Model2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S. J., and Asano, K.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 印刷中 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electric Field Screening with Backflow at Pulsar Polar Cap2016

    • 著者名/発表者名
      Shota Kisaka, Katsuaki Asano, Toshio Terasawa
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 829 号: 1 ページ: 12-12

    • DOI

      10.3847/0004-637x/829/1/12

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wide-Band Spectra of Giant Radio Pulses from the Crab Pulsar2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Mikami, Katsuaki Asano, Shuta J. Tanaka, Shota Kisaka, Mamoru Sekido, Kazuhiro Takefuji, Hiroshi Takeuchi, Hiroaki Misawa, Fuminori Tsuchiya, Hajime Kita, Yoshinori Yonekura, Toshio Terasawa
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 832 号: 2 ページ: 212-212

    • DOI

      10.3847/0004-637x/832/2/212

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Very Long Baseline Interferometry Experiment on Giant Radio Pulses of Crab Pulsar toward Fast Radio Burst Detection2016

    • 著者名/発表者名
      Takefuji, T., Terasawa, T., ほか7名
    • 雑誌名

      Pub. Astron. Soc. Pacific

      巻: 128 号: 966 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1088/1538-3873/128/966/084502

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 山口32 m電波望遠鏡を用いたパルサー観測の定常化2018

    • 著者名/発表者名
      青木貴弘、新沼浩太郎、藤沢健太、元木業人、寺澤敏夫、岳藤一宏
    • 学会等名
      天文学会秋季年会、兵庫県立大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パルサー星雲 G21.5-0.9 と3C 58 での粒子の空間拡散と流体運動への反作用2018

    • 著者名/発表者名
      石崎渉, 浅野勝晃, 川口恭平
    • 学会等名
      天文学会秋季年会、兵庫県立大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パルサー・突発天体の電波観測--日本の現状2018

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫
    • 学会等名
      第9回光赤外線天文学大学間連携ワークショップ、埼玉大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crabパルサー電波パルスの統計的性質2018

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫
    • 学会等名
      京都大学「中性子星の観測と理論」研究活性化ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マグネターXTEJ1810-197の2018アウトバースト:日本での電波観測の初期結果2018

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫
    • 学会等名
      茨城大学重点研究研究会「突発・変動現象の電波フォローアップ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Multi-frequency radio observations of a new outburst from the recentlyreactivated transient magnetar XTE J1810-1972018

    • 著者名/発表者名
      スジン・リー、寺澤敏夫、本間希樹、赤堀卓也、小山友明、榎戸輝揚、米倉覚則、関戸衛、岳藤一宏、三澤浩昭、土屋史紀、青木貴弘、木坂将大
    • 学会等名
      天文学会春季年会、法政大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fast Radio Burst(FRB)探索ソフトウェアの準備状況2017

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫ほか
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電波観測によるCrabパルサー磁気圏研究・FRBへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫
    • 学会等名
      物理学会秋季大会シンポジウム「低周波電波観測が切り開く宇宙物理学」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本におけるパルサー・FRBの電波観測研究2017

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫
    • 学会等名
      日本SKAパルサー・突発天体研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2017.11.7 Crab pulsar large glitch観測速報(1): 概要2017

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫、木坂将大ほか
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 2017.11.7 Crab pulsar large glitch観測速報(2): 波形変化の有無検証2017

    • 著者名/発表者名
      木坂将大、寺澤敏夫ほか
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] FRBの輻射機構について2017

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫
    • 学会等名
      重力波電磁対応天体研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都市左京区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X線天文衛星「ひとみ」と電波の同時観測による「かに星雲」パルサーからのGiant radio pulse のX 線特性2017

    • 著者名/発表者名
      寺田幸功、寺澤敏夫ほか
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽風シンチレーションによるCrabパルサー巨大電波パルス間の非ポアソン性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      小林瑛史、寺澤敏夫ほか
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子星磁気圏のリモートセンシング2016

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫
    • 学会等名
      天文学会春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ひとみ(ASTRO-H)」搭載 精密軟X線分光装置(SXS)の軌道上におけるCrab Pulsarを用いた時刻較正2016

    • 著者名/発表者名
      小山志勇、寺澤敏夫ほか
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 325MHz帯におけるカニパルサーGRPのdispersion measureとdecay timeの時間変動2015

    • 著者名/発表者名
      廣島渚、寺澤敏夫ほか
    • 学会等名
      天文学会秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CrabパルサーGRP間の相関:太陽風シンチレーション効果の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      寺澤敏夫ほか
    • 学会等名
      天文学会秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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