銀河団環境とブラックホールの共進化

• 研究課題/領域番号: 15K05080
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 藤田 裕 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (10332165)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 銀河団 / ブラックホール / プラズマ / 宇宙線 / ジェット / 活動銀河核

研究成果の概要

宇宙最大の天体銀河団とその中心に存在する巨大ブラックホールは互いに影響を及ぼしながら成長してきたと考えられる。その相互作用メカニズムの解明を理論と観測の両面から追求した。理論の面では、ジェットやブラックホール近傍で加速された宇宙線が星間空間に広がっていく過程で周囲のガスを加熱するメカニズムを明らかにした。観測の面からは、まず電波観測により、ブラックホールで発生したジェットが周囲のガスと相互作用をすることでガスをかき混ぜ、ガスのブラックホールへの降着に影響を及ぼしている様子を明らかにした。Ｘ線観測からは、ブラックホールの活動により、銀河より重元素が放出される過程などを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] ASIAA/Universita’ di Bologna(台湾)
• [国際共同研究] INAF, Trieste/INAF, Bologna(イタリア)
• [国際共同研究] Michigan State University/Princeton University/Space Telescope Science Institute(米国)
• [国際共同研究] SRON(オランダ)
• [国際共同研究] University of Geneva(スイス)
• [国際共同研究] SRON(オランダ)
• [国際共同研究] University of Virginia/Minnesota State University/Astrophysics Science Division, NASA(米国)
• [国際共同研究] Universitat Bonn(ドイツ)
• [国際共同研究] Academia Sinica(台湾)
• [国際共同研究] Pennsylvania State University/University of Kentucky(米国)
• [国際共同研究] Universitat Bonn(ドイツ)
• [国際共同研究] SRON Netherlands Institute(オランダ)
• [国際共同研究] National Taiwan University(台湾)
• [雑誌論文] Multiwavelength study of X-ray luminous clusters in the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program S16A field (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyaoka et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: SP1 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1093/pasj/psx132
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sagittarius A* as an origin of the Galactic PeV cosmic rays? (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujita Yutaka、Murase Kohta、Kimura Shigeo S.
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 2017 号: 04 ページ: 037-037
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2017/04/037
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Prospects for Cherenkov Telescope Array Observations of the Young Supernova Remnant RX J1713.7-3946 (2017)
  • 著者名/発表者名: Acero, F., Bamba, A. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 840 号: 2 ページ: 74-74
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa6d67
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Temporal Evolution of the Gamma-ray Burst Afterglow Spectrum for an Observer: GeV?TeV Synchrotron Self-Compton Light Curve (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukushima Takuma、To Sho、Asano Katsuaki、Fujita Yutaka
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 844 号: 2 ページ: 92-92
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa7b83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of the cosmological filament between two clusters: A possible detection of a large-scale accretion shock by Suzaku (2017)
  • 著者名/発表者名: Akamatsu H.、Fujita Y.、Akahori T.、Ishisaki Y.、Hayashida K.、Hoshino A.、Mernier F.、Yoshikawa K.、Sato K.、Kaastra J. S.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 606 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201730497
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Enhanced Polarized Emission from the One-parsec-scale Hotspot of 3C 84 as a Result of the Interaction with the Clumpy Ambient Medium (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagai H.、Fujita Y.、Nakamura M.、Orienti M.、Kino M.、Asada K.、Giovannini G.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 849 号: 1 ページ: 52-52
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa8e43
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku observations of the outskirts of the galaxy cluster Abell 3395, including a filament toward Abell 3391 (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugawara Yuuki、Takizawa Motokazu、Itahana Madoka、Akamatsu Hiroki、Fujita Yutaka、Ohashi Takaya、Ishisaki Yoshitaka
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 号: 6 ページ: 93-93
  • DOI: 10.1093/pasj/psx104
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cosmic magnetism in centimeter- and meter-wavelength radio astronomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Akahori Takuya、Nakanishi Hiroyuki、Sofue Yoshiaki、Fujita Yutaka、Ichiki Kiyotomo、Ideguchi Shinsuke、Kameya Osamu、Kudoh Takahiro、Kudoh Yuki、Machida Mami、Miyashita Yoshimitsu、Ohno Hiroshi、Ozawa Takeaki、Takahashi Keitaro、Takizawa Motokazu、Yamazaki Dai G
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 1 ページ: 1-44
  • DOI: 10.1093/pasj/psx123
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Discovery of a new subparsec counterjet in NGC 1275: the inclination angle and the environment (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, & H. Nagai
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Letters 巻: 465 号: 1 ページ: L94-L98
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slw217
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Probing WHIM around Galaxy Clusters with Fast Radio Bursts and the Sunyaev-Zel'dovich effect (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, T, Akahori, K. Umetsu, C. L. Sarazin, & K.-W. Wong
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 834 号: 1 ページ: 13-13
  • DOI: 10.3847/1538-4357/834/1/13
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Turbulent Cosmic-Ray Reacceleration and the Curved Radio Spectrum of the Radio Relic in the Sausage Cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, H. Akamatsu, & S. S. Kimura
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: 3 ページ: 34-34
  • DOI: 10.1093/pasj/psw022
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku observation of a high entropy cluster Abell 548W (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Nakazawa, Y. Kato, L. Gu, M. Kawaharada, M. Takizawa, Y. Fujita, & K. Makishima
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: SP1 ページ: 21-21
  • DOI: 10.1093/pasj/psv129
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The young radio lobe of 3C 84: inferred gas properties in the central 10 pc (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, N. Kawakatu, I. Shlosman, & H. Ito
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 455 号: 3 ページ: 2289-2294
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2481
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Central Mass Profiles of the Nearby Cool-core Galaxy Clusters Hydra A and A478 (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Okabe, K. Umetsu, T. Tamura, Y. Fujita, M. Takizawa, K. Matsushita, Y. Fukazawa, T. Futamase, M. Kawaharada, S. Miyazaki, Y. Mochizuki, K. Nakazawa, T. Ohashi, N. Ota, T. Sasaki, K. Sato, & S. I. Tam
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 456 号: 4 ページ: 4475-4487
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2916
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Can we explain AMS-02 antiproton and positron excesses simultaneously by nearby supernovae without pulsars nor dark matter? (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Kohri, K. Ioka, Y. Fujita, & R. Yamazaki
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2016 号: 2 ページ: 021E01-021E01
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv193
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metal Enrichment in the Fermi Bubbles as a Probe of Their Origin (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Inoue, S. Nakashima, M. Tahara, J. Kataoka, T. Totani, Y. Fujita, & Y. Sofue
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 3 ページ: 56-56
  • DOI: 10.1093/pasj/psv032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hadronic origin of multi-TeV gamma rays and neutrinos from low-luminosity active galactic nuclei: Implications of past activities of the Galactic center (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, S. S. Kimura & K. Murase
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 92 号: 2 ページ: 023001-023001
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.023001
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of a nearby early-phase major cluster merger CIZA J1358.9-4750 (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, K. Nakazawa, L. Gu, T. Akahori, M. Takizawa, Y. Fujita & K. Makishima
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 4 ページ: 71-71
  • DOI: 10.1093/pasj/psv029
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Radio Relics Tracing the Projected Mass Distribution in CIZA J2242.8+5301 (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Okabe, H. Akamatsu, J. Kakuwa, Y. Fujita, Y.-Y. Zhang, M. Tanaka, & K. Umetsu
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 6 ページ: 114-114
  • DOI: 10.1093/pasj/psv085
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Turbulent Cosmic Ray Reacceleration at Radio Relics and Halos in Clusters of Galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, M. Takizawa, R. Yamazaki, H. Akamatsu, & H. Ohno
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal, Volume 巻: 815 号: 2 ページ: 116-116
  • DOI: 10.1088/0004-637x/815/2/116
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 銀河団の進化を支配する Fundamental Plane (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕 梅津敬一 Elena Rasia Massimo Meneghetti Megan Donahue Elinor Medezinski 岡部信弘 Marc Postman
  • 学会等名: 日本天文学会 2018年春季年会
• [学会発表] 銀河団の進化を支配する Fundamental Plane (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕 梅津敬一 Elena Rasia Massimo Meneghetti Megan Donahue Elinor Medezinski 岡部信弘 Marc Postman Stefano Ettori
  • 学会等名: 研究会X
• [学会発表] FRB を使った銀河団外周部 WHIM の探査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] NGC 1275 の新しいサブパーセクスケールのジェットの発見と降着円盤 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Discovery of a new subparsec counterjet in NGC 1275: the inclination angle and the environment (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: Challenges of AGN Jets
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2017-01-18
  • 国際学会
• [学会発表] Probing WHIM around Galaxy Clusters with Fast Radio Bursts and the Sunyaev-Zel’dovich effect (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, T, Akahori, K. Umetsu, C. L. Sarazin, & K.-W. Wong
  • 学会等名: Physics of the Intra-Cluster Medium 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Turbulent Acceleration at the ICM (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, & S. Matsukiyo
  • 学会等名: Proton Acceleration at Collisionless Shocks and Gamma-ray Emission from Galaxy Clusters
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Jets and a cold chaotic disk in the central pc of the Perseus cluster (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, & H. Nagai
  • 学会等名: 16th HEAD Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Sgr A* 起源の knee 宇宙線 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕 村瀬孔大 木村成生
  • 学会等名: 日本天文学会 2017年秋季年会
• [学会発表] Jets and a cold chaotic disk in the central pc of the Perseus cluster (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕 永井洋
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理学研究会 2017
• [学会発表] 銀河団の理論的研究 ―高エネルギー宇宙物理学の観点より― (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 第16回高宇連研究会「高エネルギー宇宙物理学の課題と将来展望」
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 招待講演
• [学会発表] FRB を使った銀河団外周部 WHIM の探査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理学研究会2016
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] FRB を使った銀河団外周部 WHIM の探査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本SKA合同サイエンス会議「宇宙磁場：銀河系内現象から大規模構造へ」
  • 発表場所: ルーセントタカミヤ（山形蔵王）
  • 年月日: 2016-10-27
• [学会発表] AGN ジェットの進化とFR I/II 分類について (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 銀河団CIZA J2242.8+5301 中の電波レリックの乱流加速モデル (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Diffuse gamma-ray emission from the Galactic center and implications of its past activities (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: The Multi-Messenger Astrophysics of the Galactic Centre
  • 発表場所: Hotel Grand Chancellor Palm Cove, オーストラリア
  • 年月日: 2016-07-18
  • 国際学会
• [学会発表] Inferred gas properties within the Bondi radius of 3C84 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: M87 Workshop
  • 発表場所: Academia Sinica Institute of Astronomy & Astrophysics, 台湾
  • 年月日: 2016-05-23
  • 国際学会
• [学会発表] 活動銀河核3C84の近傍10pcのガスの状態の推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 銀河団の電波レリックの起源としての乱流加速 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 銀河系中心からのガンマ線と Sgr A* (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙 2015
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2016-01-13
  • 国際学会
• [学会発表] Gamma-ray emission from the Galactic center and implications of its past activities (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理学研究会 2015
  • 発表場所: 西伊豆戸田温泉
  • 年月日: 2015-11-25
• [学会発表] Gamma-ray emission from the Galactic center and implications of its past activities (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: TeV Particle Astrophysics
  • 発表場所: 柏の葉カンファレンスセンター
  • 年月日: 2015-10-29
  • 国際学会
• [学会発表] 宇宙線起源研究の展望 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] Sgr A* の過去の活動を起源とする銀河系中心からのガンマ線放射 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Gas Accretion onto Black Holes, Jet Power and Feedback in Galaxy Clusters (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 裕
  • 学会等名: Guillermo Haro 2015 Workshop
  • 発表場所: Tonantzintla, Puebla, Mexico
  • 年月日: 2015-07-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 藤田裕のホームページ
  • URL: http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/~fujita/
• [備考] Yutaka Fujita's Home Page
  • URL: http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/~fujita/index_e.html
• [備考] 藤田 裕のホームページ
  • URL: http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/~fujita/