多波長観測による銀河団同士の衝突が引き起こす電波放射の起源と質量進化の解明

• 研究課題/領域番号: 15K17610
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 上田 周太朗 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空プロジェクト研究員 (40748258)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 銀河団 / X線天文学 / X線天文衛星ひとみ / 多波長観測 / 銀河団ガス / 銀河団の観測的研究

研究成果の概要

本研究では、X線・可視光・電波を用いた多波長観測により銀河団の質量成長の解明を目指した。本研究において、力学的に緩和した銀河団の典型と考えられてきた銀河団から衝突の痕跡を示す運動を発見し、銀河団はいまだ質量成長中であることを示唆した。また、ペルセウス座銀河団のX線天文衛星「ひとみ」の観測データを詳細解析し、銀河団ガスの速度場の空間分布を初測定した。X線天文衛星チャンドラや電波望遠鏡ALMA、ハッブル望遠鏡を駆使して、衝突により変化した銀河団ガスの特性や幾何学を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] In-orbit performance of the soft X-ray imaging system aboard Hitomi (ASTRO-H) (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Hiroshi, Bamba Aya et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 21-21
  • DOI: 10.1093/pasj/psx116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Soft X-ray Imager aboard Hitomi (ASTRO-H) (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Takaaki、Uchida Hiroyuki、Nakajima Hiroshi、Tsunemi Hiroshi、Hayashida Kiyoshi、Tsuru Takeshi Go、Dotani Tadayasu
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 号: 01 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1117/1.jatis.4.1.011211
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi (ASTRO-H) X-ray Astronomy Satellite (2018)
  • 著者名/発表者名: Tadayuki Takahashi, Yuto Ichinohe (73/270) et al.
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 号: 02 ページ: 021402-021402
  • DOI: 10.1117/1.jatis.4.2.021402
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature structure in the Perseus cluster core observed with Hitomi (2018)
  • 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: 11-11
  • DOI: 10.1093/pasj/psy004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Atomic data and spectral modeling constraints from high-resolution X-ray observations of the Perseus cluster with Hitomi* (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration, Aya Bamba
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 12-12
  • DOI: 10.1093/pasj/psx156
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi observations of the LMC SNR N 132D: Highly redshifted X-ray emission from iron ejecta (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi collaboration, A. Bamba, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 16-16
  • DOI: 10.1093/pasj/psx151
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glimpse of the highly obscured HMXB IGR J16318-4848 with Hitomi (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration, A. Bamba et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 17-17
  • DOI: 10.1093/pasj/psx154
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi observation of radio galaxy NGC1275: The first X-ray microcalorimeter spectroscopy of Fe-Kα line emission from an active galactic nucleus (2018)
  • 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: 13-13
  • DOI: 10.1093/pasj/psx147
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurements of resonant scattering in the Perseus Cluster core with Hitomi SXS (2018)
  • 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: 10-10
  • DOI: 10.1093/pasj/psx127
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi X-ray studies of giant radio pulses from the Crab pulsar (2018)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for thermal X-ray features from the Crab nebula with the Hitomi soft X-ray spectrometer (2018)
  • 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: 14-14
  • DOI: 10.1093/pasj/psx072
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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] Hitomi X-ray observation of the pulsar wind nebula G21.5-0.9 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration、Aharonian Felix、...、Kohmura Takayoshi...、et al (他191名）
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 3 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1093/pasj/psy027
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Atmospheric gas dynamics in the Perseus cluster observed with Hitomi (2018)
  • 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: 9-9
  • DOI: 10.1093/pasj/psx138
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Solar abundance ratios of the iron-peak elements in the Perseus cluster (2017)
  • 著者名/発表者名: Aharonian, F., Bamba, A. et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 551 号: 7681 ページ: 478-480
  • DOI: 10.1038/nature24301
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Embedded Spiral Patterns in the Cool Core of the Massive Cluster of Galaxies Abell 1835 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueda, Shutaro; Kitayama, Tetsu; Dotani, Tadayasu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 837 号: 1 ページ: 34-43
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa5c3e
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hitomi Constraints on the 3.5 keV Line in the Perseus Galaxy Cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Aharonian, F. A., Akamatsu, H, Terada, Y. et al (Hitomi collaboration)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 837 号: 1 ページ: 15-23
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa61fa
  • 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] The Sunyaev-Zel'dovich effect at 5″: RX J1347.5-1145 imaged by ALMA (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kitayama, S. Ueda, S. Takakuwa, T. Tsutsumi, E. Komatsu, T. Akahori, D. Iono, T. Izumi, R. Kawabe, K. Kohno, H. Matsuo, N. Ota, Y. Suto, M. Takizawa, K. Yoshikawa
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: 5 ページ: 88-106
  • DOI: 10.1093/pasj/psw082
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The quiescent intracluster medium in the core of the Perseus cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 535 号: 7610 ページ: 117-121
  • DOI: 10.1038/nature18627
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for a non-equilibrium plasma in the merging galaxy cluster Abell 754 (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Shota; Hayashida, Kiyoshi; Ueda, Shutaro; Nagino, Ryo; Tsunemi, Hiroshi; Koyama, Katsuji
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 00 号: SP1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1093/pasj/psw027
  • 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] Modeling the spectral response for the soft X-ray imager onboard the ASTRO-H satellite (2016)
  • 著者名/発表者名: Shota Inoue, Kiyoshi Hayashida, Shuhei Katada, Hiroshi Nakajima, Ryo Nagino, Naohisa Anabuki, Hiroshi Tsunemi, and Shutaro Ueda, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 00 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.03.071
  • 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] The Soft X-ray Imager (SXI) for the ASTRO-H Mission (2015)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Tanaka, Hiroshi Nakajima et al.
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 9601 ページ: 10-10
  • DOI: 10.1117/12.2190808
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Coexistence of excess hot gas and a sloshing cool core in RXJ 1347.5-1145 (2018)
  • 著者名/発表者名: Shutaro Ueda
  • 学会等名: SnowCluster 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Atmospheric gas dynamics in the Perseus cluster observed with Hitomi (2018)
  • 著者名/発表者名: Shutaro Ueda
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理連絡会
  • 招待講演
• [学会発表] A1835銀河団のクールコア中に埋もれていた渦巻構造の発見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上田周太朗、北山哲、堂谷忠靖
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 「ひとみ」によるペルセウス座銀河団のガス速度測定: (2) 輝線の非ガウス性とイオン温度への制限 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上田周太朗、飯塚亮、一戸悠人、井上翔太、太田直美、北山哲、佐藤浩介、田中桂悟、田村隆幸、辻本匡弘、藤本龍一、前田良知、および「ひとみ」コラボレーション
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Embedded spiral patterns in the massive galaxy cluster Abell 1835 (2017)
  • 著者名/発表者名: Shutaro Ueda
  • 学会等名: The X-ray Universe 2017
  • 国際学会
• [学会発表] A1835銀河団のクールコア中に埋もれていた渦巻構造の発見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上田 周太朗
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] 「ひとみ」によるペルセウス座銀河団の高温ガスの速度場の測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上田 周太朗
  • 学会等名: 日本天文学会
• [学会発表] X線観測から探る銀河団中心銀河とその超巨大質量ブラックホールの進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田周太朗、田村隆幸、堂谷忠靖
  • 学会等名: 日本 SKA サイエンス会議「宇宙磁場」 2015
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2015-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] Luminous Supermassive Black Holes in the Brightest Cluster Galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: Shutaro Ueda
  • 学会等名: ISAS Astrophysics Colloquia
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-08-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] ASTRO-H 次期X線国際天文衛星
  • URL: http://astro-h.isas.jaxa.jp/