• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

相対論的ジェット中の輻射輸送計算に基づいたガンマ線バーストの放射機構の系統的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K21630
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
天文学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

伊藤 裕貴  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (30434278)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードガンマ線バースト / 相対論的ジェット / 輻射輸送 / 宇宙物理
研究成果の概要

本研究では、3次元の相対論的シミュレーションと輻射輸送計算を駆使することによって、ガンマ線バーストに伴う光球面放射の評価を行なった。最大の成果は、観測から経験則として知られていたガンマ線スペクトルのピークエネルギーと光度の相関関係(米徳関係)が、光球面放射によって自然に再現されることを明らかにした点である。米徳関係は放射の主な成分の普遍的な性質を反映していると考えられるため、本成果は光球面放射がガンマ線バーストの主な放射機構を担っていることを強く示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ガンマ線バーストは宇宙で最も明るい爆発現象である。しかしながら、ガンマ線バーストがどのようにしてその放射を実現しているのかは長らく未解明であった。本研究では、現実的な状況設定のもとで行なった数値シミュレーションによって、その謎に大きく迫る結果を得ている。本成果はガンマ線バーストの全容を解明する重要な一歩であり、大質量星の爆発メカニズムの理解に繋がる期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] パデュー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] テルアビブ大学(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Purdue大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Tel Aviv大学(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] テルアビブ大学(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パデュー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] テルアビブ大学(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パデュー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Monte Carlo simulations of relativistic radiation-mediated shocks: II. photon-starved regime2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Hirotaka、Levinson Amir、Nagataki Shigehiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 492 号: 2 ページ: 1902-1913

    • DOI

      10.1093/mnras/stz3591

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The photospheric origin of the Yonetoku relation in gamma-ray bursts2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Hirotaka、Matsumoto Jin、Nagataki Shigehiro、Warren Donald C.、Barkov Maxim V.、Yonetoku Daisuke
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1504-1510

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09281-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synchrotron self-absorption in GRB afterglows: the effects of a thermal electron population2018

    • 著者名/発表者名
      Warren Donald C、Barkov Maxim V、Ito Hirotaka、Nagataki Shigehiro、Laskar Tanmoy
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 480 号: 3 ページ: 4060-4068

    • DOI

      10.1093/mnras/sty2138

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Monte Carlo simulations of relativistic radiation-mediated shocks ? I. Photon-rich regime2017

    • 著者名/発表者名
      Ito Hirotaka、Levinson Amir、Stern Boris E、Nagataki Shigehiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 474 号: 2 ページ: 2828-2851

    • DOI

      10.1093/mnras/stx2722

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Search for a Signature of Interaction between Relativistic Jet and Progenitor in Gamma-Ray Bursts2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kazuki、Yoneoku Daisuke、Sawano Tatsuya、Ito Hirotaka、Matsumoto Jin、Nagataki Shigehiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 849 号: 1 ページ: 64-64

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8e48

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Validation of radiative transfer computation with Monte Carlo method for ultra-relativistic background flow2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii Ayako、Ohnishi Naofumi、Nagakura Hiroki、Ito Hirotaka、Yamada Shoichi
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics

      巻: 348 ページ: 612-633

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2017.07.038

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fossil Shell in 3C 84 as TeV γ-Ray Emitter and Cosmic-Ray Accelerator2017

    • 著者名/発表者名
      Kino, M.; Ito, H.; Wajima, K.; Kawakatu, N.; Nagai, H.; Itoh, R.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 843 号: 2 ページ: 82-94

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa7336

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical Simulations of Photospheric Emission in Gamma-Ray Bursts2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      Workshop to bring together experts on High Energy Astrophysics from Japan and Israel
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The photospheric origin of the Yonetoku relation in gamma-ray bursts2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      Ioffe Workshop on GRBs and other transient sources: 25 Years of Konus-Wind Experiment
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical Simulations of Photospheric Emission in Gamma-Ray Bursts2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      Yamada Conference LXXI: Gamma-ray Bursts in the Gravitational Wave Era 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光子のエスケープを考慮した相対論的輻射媒介衝撃波の解から探る衝撃波ブレイクアウトに伴う放射2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      日本天文学会春期年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Simulations of Photospheric Emission from Collapsar Jets2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Ito
    • 学会等名
      Fifteenth Marcel Grossmann Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prompt Emission of Gamma-ray Bursts2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Ito
    • 学会等名
      Windows on the Universe
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 星とジェットの相互作用で説明するプリカーサー放射2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      日本天文学会秋期年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値シミュレーションから明らかにする光球面放射の性質2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 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] Photospheric Emission from Collapsar Jets in 3D Relativistic Hydrodynamics2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      FOE2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光球面放射の数値シミュレーションから明らかにする米徳関係の起源2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元相対論的流体シミュレーションから明らかにする米徳関係の起源2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Simulations of Photospheric Emission from Collapsar Jets2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      THESEUS Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光球面放射の数値シミュレーションから明らかにする米徳関係の起源2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      平成29年度cfcaユーザーズミーティング
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Simulations of Photospheric Emission from Collapsar Jets2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      Theories of Astrophysical Big Bangs
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 定常解から探る相対論的輻射媒介衝撃波のガンマ線バーストの放射への影響2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 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] Physics of Relativistic Radiation Mediated Shocks2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      RIKEN-RESCEU Joint Seminar
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相対論的輻射媒介衝撃波の物理2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Steady-state solution of relativistic radiation mediated shocks2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕貴
    • 学会等名
      第29回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] ガンマ線バーストのスペクトルと明るさの相関関係の起源 -宇宙最大の爆発現象の理論的解明へ前進-

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2019/20190403_1/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi