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GeVガンマ線観測を基軸とした多波長観測による星間ガスの定量

研究課題

研究課題/領域番号 17H02866
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関広島大学

研究代表者

水野 恒史  広島大学, 宇宙科学センター, 准教授 (20403579)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード星間ガス / 宇宙線 / ガンマ線 / 多波長観測
研究成果の概要

星間ガスの定量のため,Fermi衛星のGeVガンマ線を中心とした多波長観測による研究を推し進めた。宇宙線加速源候補天体の詳細解析も進めた。後者はVER J2019+368のX線輝度分布を精度よく求め論文化した。前者は,Chamaeleon分子雲領域でダスト放射と星間ガスの非線形性を見出し定量化し,高銀緯原子雲では,スピン温度の仮定によらない星間ガスと宇宙線の定量に成功し,いずれも論文化した。加えてHI 21cm線の輝線幅を用い「光学的に薄い原子ガス」を同定し,星間ガス・宇宙線の精度を大きく改善できることを示した。MBM53-55分子雲及びPegasus loop領域に適用し,論文化中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

星間空間を満たす星間ガスの定量は、星間現象(超新星爆発、分子雲形成、星形成など)を理解する根幹であり、現代天文学の主要テーマの一つである。星間ガスの測定は伝統的に21cm 線(原子ガス)および2.6mm 線(分子ガス)の電波サーベイによってなされてきたが、factor2 程度の大きな不定性があった。本研究はGeVガンマ線観測というロバストな星間ガスのトレーサーを基軸とした多波長観測により,星間ガスの定量を目指すもので,ダスト放射と星間ガスの非線形性,スピン温度の仮定によらないガスの定量,HI21cm線の輝線幅を用いた精密解析の提唱など多くの成果を上げることができた。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 10件)

  • [国際共同研究] Chicago Univ./Stanford Univ.(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] MPE(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of the Cosmic Rays and Interstellar Medium in Local H i Clouds Using Fermi-LAT Gamma-Ray Observations2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T.、Abdollahi S.、Fukui Y.、Hayashi K.、Koyama T.、Okumura A.、Tajima H.、Yamamoto H.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 890 号: 2 ページ: 120-120

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab6a99

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fermi-LATγ-Ray Study of the Interstellar Medium and Cosmic Rays in the Chamaeleon Molecular Cloud Complex: A Look at the Dark Gas as Optically Thick H i2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Katsuhiro、Mizuno Tsunefumi、Fukui Yasuo、Okamoto Ryuji、Yamamoto Hiroaki、Hidaka Naoya、Okumura Akira、Tajima Hiroyasu、Sano Hidetoshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 884 号: 2 ページ: 130-130

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab4351

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 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+3682017

    • 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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] HI 21cm線プロファイル・ダスト放 射・ガンマ線を用いた,MBM 53- 55分子雲・Pegasus loop領域に おける星間ガスと宇宙線の研究2022

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本物理学会春季年会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Cosmic-Ray and Gas Properties in the MBM 53-55 Clouds and the Pegasus Loop as Revealed by HI Line Profiles, Dust, and Gamma-Ray Data2021

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno et al.
    • 学会等名
      TeVPA 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of the Cosmic Rays and Interstellar Medium in local HI Clouds using Fermi-LAT Gamma-Ray Observations2021

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno et al.
    • 学会等名
      9th Fermi Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙線直接観測とガンマ線観測による近傍宇宙線スペクトルの研究(2)2020

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本物理学会秋季年会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙線直接観測とガンマ線観測による近傍宇宙線スペクトルの研究(1)2020

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本物理学会春季年会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フェルミ衛星による太陽系近傍原子雲の宇宙線・星間ガスの研究(3)2019

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本物理学会秋季年会(山形大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Study of the CRs and ISM in Local HI Clouds using Fermi-LAT Gamma-ray Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuno, T. et al.
    • 学会等名
      TeVPA2019, Sydney, Australia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of the ISM and CRs in Chamaeleon molecular-cloud complex using the Planck thermal dust optical depth2019

    • 著者名/発表者名
      林克洋,水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会(法政大学,東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of the CRs and ISM in Local HI Clouds using Fermi-LAT Gamma-ray Observations2018

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会(兵庫県立大学,兵庫)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of the CRs and ISM in Local HI Clouds using Fermi-LAT Gamma-ray Observations(2)2018

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本物理学会秋季年会(信州大学,長野)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of the Interstellar Medium and Cosmic Rays in Local HI Clouds2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuno, T. et al.
    • 学会等名
      8th Fermi Symposium (Baltimore, USA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガンマ線バーストの X 線残光を用いた天の川銀河の星間ガスの評価 (2)2018

    • 著者名/発表者名
      小山恭弘,水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会(兵庫県立大学,兵庫)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of the Interstellar Gas Distribution of Milky Way Using Gamma-Ray Burst Afterglow2018

    • 著者名/発表者名
      Koyama, T., Mizuno, T. et al.
    • 学会等名
      New eyes on X-ray astrophysical objects with Japanese-Chinese observatories
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガンマ線バーストの X 線残光を用いた天の川銀河の星間ガスの評価2018

    • 著者名/発表者名
      小山恭弘,水野恒史ほか
    • 学会等名
      応用物理・物理系学会中国四国支部合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of the ISM and CRs in nearby molecular cloud regions using gamma rays2018

    • 著者名/発表者名
      林克洋,水野恒史ほか
    • 学会等名
      宇電懇シンポジウム2018(国立天文台三鷹,東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of the ISM and CRs in Chamaeleon region using the Planck thermal dust optical depth2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K., Mizuno, T. et al.
    • 学会等名
      8th Fermi Symposium (Baltimore, USA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of the CRs and ISM in Local HI Clouds using Fermi-LAT Gamma-ray Observations2018

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本物理学会春季年会 (東京理科大学,千葉)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study of the ISM and CRs in MBM 53-55 Clouds and the Pegasus Loop2017

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T. et al.
    • 学会等名
      ICRC 2017 (Busan, South Korea)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of the Interstellar Medium and Cosmic-rays in Local HI Clouds2017

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T. et al.
    • 学会等名
      7th Fermi Symposium (Garmisch-Partenkirchen, Germany)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of the ISM and CRs in MBM 53-55 Clouds and the Pegasus Loop(2)2017

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会 (北海道大学,北海道)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study of the Interstellar Medium Gas and Cosmic Rays using GeV gamma rays2017

    • 著者名/発表者名
      水野恒史ほか
    • 学会等名
      天の川銀河研究会 (鹿児島大学,鹿児島)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線バーストのX線残光を用いた天の川銀河の星間ガスの評価2017

    • 著者名/発表者名
      小山恭弘
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会(北海道大学,北海道)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線バーストのX線残光を用いた天の川銀河の星間ガスの評価2017

    • 著者名/発表者名
      小山恭弘
    • 学会等名
      天の川銀河研究会 (鹿児島大学,鹿児島)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] On the origin of gamma-ray emission toward SNR CTB37A with Fermi-LAT2017

    • 著者名/発表者名
      Abdollahi S., Mizuno, T. et al.
    • 学会等名
      ICRC 2017 (Busan, South Korea)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the origin of gamma-ray emission toward SNR CTB 37A with Fermi-LAT2017

    • 著者名/発表者名
      Abdollahi S., Mizuno, T. et al.
    • 学会等名
      7th Fermi Symposium (Garmisch-Partenkirchen, Germany)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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