ガンマ線天体を用いた宇宙近赤外線背景放射の起源の探査

• 研究課題/領域番号: 16K13813
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所 (2017-2018); 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 (2016)
• 研究代表者: 井上 芳幸 国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 上級研究員 (70733989)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016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: 高エネルギー天文学 / 活動銀河核 / 宇宙背景放射 / 宇宙物理 / 天文 / 理論天文学 / 光学赤外線天文学

研究成果の概要

本研究の目的はブレーザー天体のガンマ線スペクトルを用いて、宇宙近赤外背景放射の超過成分の起源を探ることにある。そのために、以下の研究を遂行した。1) ブレーザーの放射スペクトルのモデル化、2) 超過成分も含めたガンマ線吸収量の見積もり、3) ガンマ線データを用いた超過成分の探査である。2) までは完遂したが、3) においては、距離決定まで至らなかった。今後は、距離を制限することを目指す予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ガンマ線という新たな手法を用いることで、近赤外線背景放射超過成分 の存在可能な距離を制限できる可能性を示した。つまり、宇宙物理学における観測においてもっとも 基本的な情報である「距離」であるが、本研究は超過成分の距離の情報を得る研究の端緒となった。今後、距離が制限できれば、そのエネルギーなどを議論することが初めて可能となり、起源の特定に向けて大きく前進出来ることが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)
• [国際共同研究] ストックホルム大学(スウェーデン)
• [雑誌論文] Detection of Coronal Magnetic Activity in nearby Active Supermassive Black Holes (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yoshiyuki、Doi Akihiro
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 869 号: 2 ページ: 114-114
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaeb95
• [雑誌論文] Diffuse X-Ray Emission from the Northern Arc of Loop I Observed with Suzaku (2018)
  • 著者名/発表者名: Akita Masahiro、Kataoka Jun、Arimoto Makoto、Sofue Yoshiaki、Totani Tomonori、Inoue Yoshiyuki、Nakashima Shinya
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 862 号: 1 ページ: 88-88
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aacd08
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spatial Distribution of the Milky Way Hot Gaseous Halo Constrained by Suzaku X-Ray Observations (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakashima Shinya、Inoue Yoshiyuki、Yamasaki Noriko、Sofue Yoshiaki、Kataoka Jun、Sakai Kazuhiro
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 862 号: 1 ページ: 34-34
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aacceb
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High energy gamma rays from nebulae associated with extragalactic microquasars and ultra-luminous X-ray sources (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Y., Lee, S., Tanaka, Y. T., Kobayashi, S. B.
  • 雑誌名: ELSEVIER 巻: 90 ページ: 14-19
  • DOI: 10.1016/j.astropartphys.2017.01.012
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Disk Jet Connection in Active Supermassive Black Holes in the Standard Accretion Disk Regime (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Yoshiyuki; Doi, Akihiro; Tanaka, Yasuyuki T.; Sikora, Marek; Madejski, Grzegorz M.
  • 雑誌名: ApJ 巻: 840 号: 1 ページ: 46-46
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa6b57
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cherenkov telescope array extragalactic survey discovery potential and the impact of axion-like particles and secondary gamma rays (2017)
  • 著者名/発表者名: De Franco Andrea、Inoue Yoshiyuki、S?nchez-Conde Miguel A.、Cotter Garret
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 巻: 93 ページ: 8-16
  • DOI: 10.1016/j.astropartphys.2017.03.010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for Higher Black Hole Spin in Radio-loud Quasars (2017)
  • 著者名/発表者名: Schulze Andreas、Done Chris、Lu Youjun、Zhang Fupeng、Inoue Yoshiyuki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 849 号: 1 ページ: 4-4
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa9181
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Baryon Loading Efficiency and Particle Acceleration Efficiency of Relativistic Jets: Cases for Low Luminosity BL Lacs (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Yoshiyuki; Tanaka, Yasuyuki T.
  • 雑誌名: ApJ 巻: 828 号: 1 ページ: 13-13
  • DOI: 10.3847/0004-637x/828/1/13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binary black hole merger rates inferred from luminosity function of ultra-luminous X-ray sources (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Inoue, Y.T. Tanaka, N. Isobe
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 461 号: 4 ページ: 4329-4334
  • DOI: 10.1093/mnras/stw1637
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A significant hardening and rising shape detected in the MeV/GeV νFν spectrum from the recently discovered very-high-energy blazar S4 0954+65 during the bright optical flare in 2015 February (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. T. Tanaka, J. Becerra Gonzalez, R. Itoh, J. D. Finke, Y. Inoue, R. Ojha, B. Carpenter, E. Lindfors, F. Krauss, R. Desiante, K. Shiki, Y. Fukazawa, F. Longo, J. McEnery, S. Buson, K. Nilsson, V. Fallah Ramazani, R. Reinthal, L. Takalo, T. Pursimo, W. Boschin
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: 4 ページ: 51-51
  • DOI: 10.1093/pasj/psw049
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Mass Loading Efficiency and Particle Acceleration Efficiency of Relativistic Jets: Cases For Low Luminosity BL Lacs (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上芳幸
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [図書] Science with the Cherenkov Telescope Array (2018)
  • 著者名/発表者名: CTA Consortium
  • 総ページ数: 213
  • 出版者: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.