現実的な非一様媒質中を伝播する超新星残骸衝撃波での宇宙線加速過程の研究

• 研究課題/領域番号: 15K05088
• 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: 青山学院大学
• 研究代表者: 山崎 了 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (40420509)
• 連携研究者: 井上 剛志 名古屋大学, 大学院理学研究科, 准教授 (90531294) ; 大平 豊 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教 (40589347)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 宇宙線 / 宇宙物理学 / 粒子加速 / 超新星残骸 / 無衝突衝撃波 / 宇宙物理

研究成果の概要

現実的な媒質中を伝播する超新星残骸等の衝撃波の性質を調べる理論研究や観測研究を行なった。超新星残骸のガンマ線・X線観測、および結果の理論的解釈を行ない、さらにCTA望遠鏡やすばる望遠鏡といった将来観測の理論的予言も行った。他にも宇宙線加速天体と考えられる銀河団衝撃波や重力波天体についての理論的研究も行なった。

研究成果

• [国際共同研究] TUBITAK/Avrasya University(トルコ)
• [国際共同研究] Naval Research Laboratory/Massachusetts Institute of Technology(米国)
• [雑誌論文] Polarized Balmer line emission from supernova remnant shock waves efficiently accelerating cosmic rays (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, Jiro; Ohira, Yutaka; Yamazaki, Ryo; Laming, J. Martin; Katsuda, Satoru
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 473 号: 1 ページ: 1394-1406
  • DOI: 10.1093/mnras/stx2339
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Transition from Young to Middle-aged Supernova Remnants: Thermal and Nonthermal Aspects of SNR N132D (2018)
  • 著者名/発表者名: Bamba Aya、Ohira Yutaka、Yamazaki Ryo、Sawada Makoto、Terada Yukikatsu、Koyama Katsuji、Miller Eric D.、Yamaguchi Hiroya、Katsuda Satoru、Nobukawa Masayoshi、Nobukawa Kumiko K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 854 号: 1 ページ: 71-71
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaa5a0
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Prompt emission from the counter jet of a short gamma-ray burst (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki Ryo、Ioka Kunihito、Nakamura Takashi
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2018 号: 3 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1093/ptep/pty012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] X-Ray Studies of the Extended TeV Gamma-Ray Source VER J2019+368 (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuno T.、Tanaka N.、Takahashi H.、Katsuta J.、Hayashi K.、Yamazaki R.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 841 号: 2 ページ: 104-104
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa7201
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recombining Plasma and Gamma-Ray Emission in the Mixed-morphology Supernova Remnant 3C 400.2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ergin T., Sezer A., Sano H., Yamazaki R., Fukui Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 842 号: 1 ページ: 22-30
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa72ee
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Multi-year X-ray variations of Iron-K and Continuum Emissions in the Young Supernoca Remnant Cassioeia A (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Sato, Yoshitomo Maeda, Aya Bamba, Satoru Katsuda, Yutaka Ohira, Ryo Yamazaki, Kuniaki Masai, Hironori Matsumoto, Makoto Sawada, Yukikatsu Terada, John P. Hughes & Manabu Ishida
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 836 号: 2 ページ: 225-235
  • DOI: 10.3847/1538-4357/836/2/225
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inverse Compton emission from a cosmic-ray precursor in RX J1713.7-3946 (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohira, R. Yamazaki
  • 雑誌名: Journal of High Energy Astrophysics 巻: 13 ページ: 17-21
  • DOI: 10.1016/j.jheap.2017.03.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optical-infrared flares and radio afterglows by Jovian planets inspiraling into their host stars (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Yamazaki, K. Hayasaki, A. Loeb
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 466 号: 2 ページ: 1421-1427
  • DOI: 10.1093/mnras/stw3207
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku analysis of the supernova remnant G306.3-0.9 and the gamma-ray view of its neighbourhood (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Sezer, T. Ergin, R. Yamazaki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 466 号: 3 ページ: 3434-3441
  • DOI: 10.1093/mnras/stw3331
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku observations of the hard X-ray spectrum of Vela Jr. (SNR RX J0852.0-4622) (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeda, S., Bamba, A., Terada, Y., Tashiro, M. S., Katsuda, S., Yamazaki, R.,Ohira, Y., Iwakiri, W.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: SP1
  • DOI: 10.1093/pasj/psw036
  • 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] Electromagnetic Afterglows Associated with Gamma-Ray Emission Coincident with Binary Black Hole Merger Event GW150914 (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yamazaki, Katsuaki Asano, and Yutaka Ohira
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2016 号: 5 ページ: 051E01-051E01
  • DOI: 10.1093/ptep/ptw042
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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] Spatially Resolved Spectroscopy of a Balmer-dominated Shock in the Cygnus Loop: An Extremely Thin Cosmic-Ray Precursor? (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuda, K. Maeda, Y. Ohira, Y. Yatsu, K. Mori, W. Aoki, K. Morihana, J. C. Raymond, P. Ghavamian, J.-J. Lee, J. Shimoda, R. Yamazaki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 819 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3847/2041-8205/819/2/l32
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extremely Soft X-Ray Flash as the Indicator of Off-axis Orphan GRB Afterglow (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Urata, K. Huang, R. Yamazaki, T. Sakamoto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 806 号: 2 ページ: 222-222
  • DOI: 10.1088/0004-637x/806/2/222
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optical inverse-Compton emission from clusters of galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Yamazaki, A. Loeb
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 453 号: 2 ページ: 1990-1998
  • DOI: 10.1093/mnras/stv1757
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [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] H_alpha輝線の偏光観測による超新星残骸衝撃波での宇宙線量の測定について (2018)
  • 著者名/発表者名: 霜田 治朗, 大平 豊, 山崎 了, J. M. Laming, 勝田 哲
  • 学会等名: 日本天文学会 2018年春季年会
• [学会発表] プラズマ粒子シミュレーションを用いた無衝突衝撃波遷移層の構造のベータ依存性の研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 篠田 理人, 山崎 了, 梅田 隆行
  • 学会等名: 日本天文学会 2018年春季年会
• [学会発表] GW170817 / GRB 170817Aのカウンター・ジェット放射 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山崎 了, 井岡 邦仁, 中村 卓史
  • 学会等名: 日本天文学会 2018年春季年会
• [学会発表] NuSTAR/Suzaku による最も明るいガンマ線超新星残骸N132Dの観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 馬場 彩, 山崎 了, 大平 豊, 澤田 真理, 寺田 幸功, 小山勝二, 山口 弘悦, 勝田哲
  • 学会等名: 日本天文学会 2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 超高エネルギーガンマ線による超新星残骸の観測の現状と展望 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中森 健之, 片桐 秀明, 佐野 英俊, 山崎 了, 大平 豊他 CTA-Japan
  • 学会等名: 日本天文学会 2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 電波シンクロトロン偏光による超新星残骸磁場スペクトルの測定について (2017)
  • 著者名/発表者名: 霜田 治朗, Alex Lazarian, 井上 剛志, 大平 豊, 山崎 了
  • 学会等名: 日本天文学会 2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Low-mach-number collisionless shocks in astrophysical and laboratory plasmas (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yamazaki
  • 学会等名: The 1st Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Toward the Unified Model of Supernova Remnants (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yamazaki
  • 学会等名: SNR workshop 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 分子雲衝突に起因する超新星残骸からの宇宙線逃亡シナリオの観測的検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 寛大, 馬場 彩, 中澤 知洋, 山崎 了
  • 学会等名: 日本天文学会 2017年秋季年会
• [学会発表] 広がったTeVガンマ線源VER J2019+368のX線観測(2) (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中 慎之, 水野 恒史, 高橋 弘充, 勝田 隼一郎, 林 克洋, 山崎 了
  • 学会等名: 日本天文学会 2017年秋季年会
• [学会発表] GW 170817 / GRB 170817AのCounter-jetの放射について (2017)
  • 著者名/発表者名: 山崎 了, 井岡 邦仁, 中村 卓史
  • 学会等名: ガンマ線バースト研究の新基軸
  • 招待講演
• [学会発表] 『すざく』による広がったTeVガンマ線放射VER J2019+368のX線観測(3) (2016)
  • 著者名/発表者名: 水野 恒史, 高橋 弘充, 田中 慎之, 勝田 隼一郎, 林 克洋, 山崎 了
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] 衝撃波で加速された宇宙線スペクトルのカットオフの形について (2016)
  • 著者名/発表者名: 山崎 了, 大平 豊, 澤田 真理, 吉田 龍生, 柳田 昭平, 馬場 彩
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 広がったTeVガンマ線源VER J2019+368のX線観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 慎之, 水野 恒史, 高橋 弘充, 勝田 隼一郎, 林 克洋, 山崎 了
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 現実的非一様媒質と相互作用する超新星残骸衝撃波での宇宙線加速効率についての理論研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 霜田 治朗, 井上 剛志, 大平 豊, 山崎 了, 馬場 彩, J. Vink
  • 学会等名: 日本天文学会 2015年秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09