活動天体における粒子加速と非熱的放射の理論的研究

• 研究課題/領域番号: 20540231
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高原 文郎 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20154891)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 粒子加速 / 無衝突衝撃波 / 超新星残骸 / 相対論的ジェット / 活動銀河 / パルサー / ビーム不安定 / ジッター放射 / 宇宙線輸送 / パルサー星雲 / ガンマ線天文学 / ガンマ線連星 / 電磁流体ビーム不安定

研究概要

超新星残骸、パルサー星雲、活動銀河中心核などを対象として、相対論的エネルギーを持った非熱的粒子の加速機構の研究を行った。無衝突衝撃波で生じる各種のプラズマ不安定などの物理的素過程の研究とともに、ガンマ線観測との比較検討を行い、衝撃波での粒子加速過程、加速された粒子の拡散過程、X線やガンマ線の放射スペクトルの形成機構について多くの興味ある結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Calorimetry of Active Galactic Nucleus jets : testing plasma composition in Cygnus A (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kino、N. Kawakatu、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 751
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Leptonic Model of Steady High-energy Gamma-Ray Emission from Sgr A* (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kusunose、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 748
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Leptonic Model of Steady High-energy Gamma-Ray Emission from Sgr A^* (2012)
  • 著者名/発表者名: 楠瀬正昭、高原文郎
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 748 号: 1 ページ: 34-34
  • DOI: 10.1088/0004-637x/748/1/34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of Four Young TeV Pulsar Wind Nebulae with a Spectral Evolution Model (2011)
  • 著者名/発表者名: S. J. Tanaka、F. Takahara
  • 雑誌名: AstrophysicalJournal 巻: 741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alfven wave amplification and self-containment of cosmic rays escaping from a supernova remnant (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita、F. Takahara、Y. Ohira、K. Iwasaki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 415 ページ: 3434-3438
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Emission Spectrum from a Relativistic Electron Moving in a Random Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Teraki、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron Blob Model of Infrared and X-ray Flares from Sagittarius A* (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kusunose、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 726
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Emission Spectrum from a Relativistic Electron Moving in a Random Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺木悠人、高原文郎
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 735 号: 2 ページ: L44-L44
  • DOI: 10.1088/2041-8205/735/2/l44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of Four Young Pulsar Wind Nebulae with a Spectral Evolution Model (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuta J.Tanaka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Vol.741 号: 1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1088/0004-637x/741/1/40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron Blob Model of Infrared and X-ray Flares from Sagittarius A^* (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Kusunose, F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Neutral Particles on Modified Shocks at Supernova Remnants (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohira、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation Mechanism of TeV, GeV and X-ray Emission in LS5039 (2010)
  • 著者名/発表者名: M. S. Yamaguchi、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 717 ページ: 85-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Model of the Spectral Evolution of Pulsar Wind Nebulae (2010)
  • 著者名/発表者名: S. J. Tanaka、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 715 ページ: 1248-1257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow Diffusion of Cosmic Rays Around a Supernova Remnant (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita、Y. Ohira、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation Mechanism of TeV, GeV and X-ray Emission in LS5039 (2010)
  • 著者名/発表者名: M.S.Yamaguchi、F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 717 ページ: 85-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Model of the Spectral Evolution of Pulsar Wind Nebulae (2010)
  • 著者名/発表者名: S.J.Tanaka、F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 715 ページ: 1248-1257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow Diffusion of Cosmic Rays Around a Supernova Remnant (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Fujita、Y.Ohira、F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Neutral Particles on Modified Shocks at Supernova Remnants (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohira, F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation Mechanism of Tev, Gev, and X-ray Emission in LS5039 (2010)
  • 著者名/発表者名: M.S.Yamaguchi, F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 717 ページ: 85-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow Diffusion of Cosmic Rays Around a Supernova Remnant (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Fujita, Y.Ohira, F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku Observation of Diffuse X-Ray Emission from the Open Cluster Westerlund 2 : a Hypernova Remnant? (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita、K. Hayashida、H. Takahashi、F. Takahara
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 61 ページ: 1229-1235
  • NAID: 120006828418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Clouds as a Probe of Cosmic-Ray Acceleration in a Supernova Remnant (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita、Y. Ohira、S. J. Tanaka、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma Instabilities as a Result of Charge Exchange in the Downstream Region of Supernova Remnant Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohira、T. Terasawa、F. Takahara
  • 雑誌名: AstrophysicalJournal Letters 巻: 703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-Dimensional Particle-In-Cell Simulations of the Nonresonant (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohira、B. Reville、J. G. Kirk、F. Takahara
  • 雑誌名: Cosmic-Ray-Driven Instability in Supernova Remnant Shocks 巻: 698 ページ: 445-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Relativistic Electron-Positron Outflow from a Tepid Fireball (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Asano、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma Instabilities as a Result of Charge Exchange in the Downstream Region of Supernova Remnant Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohira、T.Terasawa、F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-Dimensional Particle-In-Cell Simulations of the Nonresonant, Cosmic-Ray-Driven Instability in Supernova Remnant Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohira、B.Reville、J.G.Kirk、F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 698 ページ: 445-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-Dimensional Particle-In-Cell Simulations of the Nonresonant, Cosmic-Ray-Driven Instability in Supernova Remnant Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohira, Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 698 ページ: 445-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma Instabilities as a Result of Charge Exchange in the Downstream Region of Supernova Remnant Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohira, Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Clouds as a Probe of Cosmic-Ray Acceleration in a Supernova Remnant (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku Observation of Diffuse X-Ray Emission from the Open Cluster Westerlund 2 : a Hypernova Remnant? (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Y.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 61 ページ: 1229-1235
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Relativistic Electron-Positron Outflow from a Tepid Fireball (2009)
  • 著者名/発表者名: Asano, K.
  • 雑誌名: Astrophysica1 Journal 690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oblique Ion Two-Stream Instability in the Foot Region of a Collisionless Shock (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohira、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 688 ページ: 320-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron Self-Compton Model for PKS (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kusunose、F. Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 682 ページ: 784-788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oblique Ion Two-Stream Instability in the Foot Region of a Collisionless Shock (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohira、F.Takahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 688 ページ: 320-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron Self-Compton Model for PKS 2155-304 (2008)
  • 著者名/発表者名: Kusunose, M.
  • 雑誌名: Astrophysica1 Journal 682 ページ: 784-788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oblique Ion Two-Stream Instability in the Foot Region of a Collisionless Shock (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohira, Y.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 688 ページ: 320-326
  • 査読あり
• [学会発表] 高エネルギー宇宙物理学の未解決問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 第12回高宇連研究会(招待講演)
  • 発表場所: 奈良女子大学
• [学会発表] AGNジェットでの乱流加速 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 粒子加速に関する小研究会
  • 発表場所: 東大宇宙線研究所
• [学会発表] AGNジェットでの乱流加速 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 粒子加速に関する小研究会
  • 発表場所: 東大宇宙線研究所、千葉県
• [学会発表] 高エネルギー宇宙物理学の未解決問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 第12回高宇連研究会
  • 発表場所: 奈良女子大学、奈良県(招待講演)
• [学会発表] 高エネルギー現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 第24回理論懇シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 国立天文台
• [学会発表] AGNジェット形成理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 多波長放射で探る活動銀河中心核ジェット研究会(招待講演)
  • 発表場所: 国立天文台
• [学会発表] Radiation Spectra from Relativistic Electrons in Turbulent Magnetic Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: F. Takahara、Y. Teraki
  • 学会等名: International Meeting Understanding Relativistic Jets
  • 発表場所: Krakow, Poland
• [学会発表] Radiation Spectra from Relativistic Electrons in Turbulent Magnetic Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: Understanding Relativistic Jets
  • 発表場所: Krakow, Poland
• [学会発表] AGNジェット形成理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 多波長放射で探る活動銀河中心核ジェット
  • 発表場所: 国立天文台、東京都(招待講演)
• [学会発表] 高エネルギー現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 第24回理論懇シンポジウム
  • 発表場所: 国立天文台、東京都(招待講演)
• [学会発表] Physics of AGN Jets : physical properties and central engine (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Takahara
  • 学会等名: Towards a root of AGN jets : Recent progress
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Physics of AGN Jets : physical properties and central engine (2010)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: Towards a root of AGN jets : Recent progress
  • 発表場所: 国立天文台(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] 宇宙線加速に関わる理論的課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: ガンマ線天文学～日本の戦略
  • 発表場所: 東京大学宇宙線研究所
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 宇宙線加速に関わる理論的課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: ガンマ線天文学～日本の戦略
  • 発表場所: 東京大学宇宙線研究所(千葉県)(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] EGRETからFermiへ-理論的課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] 宇宙線加速に関わる理論的課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 学会等名: ガンマ線天文学～日本の戦略研究会(招待講演)
  • 発表場所: 東大宇宙線研究所
• [学会発表] physical properties and central engine (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Takahara、Physics of AGN Jets
  • 学会等名: International Workshop Towards a root of AGN jets : Recent progress(招待講演)
  • 発表場所: 国立天文台
• [学会発表] A fireball mechanism of relativistic outflow production in AGN (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Takahara、K. Asano
  • 学会等名: International workshop The high-energy astrophysics of outflows from compact objects
  • 発表場所: Ringberg Castle, Germany
• [学会発表] Buneman and ion two-stream instabilities in the foot of Collisionless shocks (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Takahara
  • 学会等名: International Meeting Kinetic Modeling of Astrophysical Plasmas
  • 発表場所: Krakow, Poland
• [学会発表] Buneman and ion two-stream instabilities in the foot of Collisionless shocks (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Takahara
  • 学会等名: Kinetic Modeling of Astrophysical Plasmas
  • 発表場所: Cracow, Poland
• [学会発表] Buneman and ion two-stream instabilities in the foot of Collisionless shocks (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahara, F.
  • 学会等名: Kinetic Model ing of Astrophysical Plasmas
  • 発表場所: Cracow, Poland
• [図書] 特殊相対論(新物理学シリーズ41) (2012)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 総ページ数: 198
  • 出版者: 培風館
• [図書] 特殊相対論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高原文郎
  • 総ページ数: 198
  • 出版者: 培風館(印刷中)