人工衛星による偏光観測の実現とガンマ線バーストの放射機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20674002
• 研究種目: 若手研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 米徳 大輔 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (40345608)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 64,870千円 (直接経費: 49,900千円、間接経費: 14,970千円); 2012年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2010年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2009年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2008年度: 37,830千円 (直接経費: 29,100千円、間接経費: 8,730千円)
• キーワード: ガンマ線バースト / 偏光 / 宇宙物理 / 人工衛星 / 検出器開発 / 相対論的ジェット / 量子重力 / CPT対称性 / 高エネルギー天体物理学

研究概要

本研究で開発したガンマ線バースト偏光検出器(通称GAP)は、2010年5月に打ち上げられたIKAROS 探査機に搭載され、世界初となる本格的なガンマ線偏光観測を行ってきた。観測データからガンマ線が強く偏光している事を検出し、強磁場環境下におけるシンクロトロン放射である可能性が極めて高いことを明らかにした。さらに相対論的速度を持ったジェットには内部構造が存在することを裏付ける証拠も得られ、ガンマ線バーストの放射メカニズムの解明に大きく貢献できた。

評価記号

検証結果 (区分)

A

研究成果

• [雑誌論文] Identifying Subclasses of Long Gamma-Ray Bursts with Cumulative Light-Curve Morphology of Prompt Emissions (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Tsutsui, T. Nakamura, D. Yonetoku, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65
  • NAID: 40020042632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible existence of the Ep-Lp and Ep-Eiso correlations for short gamma-ray bursts with a factor 5-100 dimmer than those for long gamma-ray bursts (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Tsutsui, D. Yonetoku, et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 431 号: 2 ページ: 1398-1404
  • DOI: 10.1093/mnras/stt262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strict Limit on CPT Violation from Polarization of Gamma-Ray Burst (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Toma, Shinji Mukohyama, Daisuke Yonetoku, Toshio Murakami, Shuichi Gunji, Tatehiro Mihara, Yoshiyuki Morihara, Tomonori Sakashita, Takuya Takahashi, Yudai Wakashima, Hajime Yonemochi, Noriyuki Toukairin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109 ページ: 241104-241104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Structures in Gamma-Ray Burst Jets Probed by Gamma-Ray Polarization (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, Toshio Murakami, Shuichi Gunji, Tatehiro Mihara, Kenji Toma, Yoshiyuki Morihara, Takuya Takahashi, Yudai Wakashima, Hajime Yonemochi, Tomonori Sakashita, Noriyuki Toukairin, Hirofumi Fujimoto, Yoshiki Kodama
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Structures in Gamma-Ray Burst Jets Probed by Gamma-Ray Polarization (2012)
  • 著者名/発表者名: Yonetoku, D., Murakami, T., Gunji, S., Mihara, T, Toma, K., ほか
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 758 号: 1 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/758/1/l1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strict Limit on CPT Violation from Polarization of Gamma-Ray Bursts (2012)
  • 著者名/発表者名: Toma, K., Mukohyama, S., Yonetoku, D., ほか
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109 号: 24 ページ: 1104-1107
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.241104
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray gamma-ray polarimetry small satellite PolariS (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashida, D. Yonetoku, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8443 ページ: 84434G-84434G
  • DOI: 10.1117/12.926002
• [雑誌論文] Soft gamma-ray detector for the ASTRO-H Mission (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8443 ページ: 844326-844326
  • DOI: 10.1117/12.925977
• [雑誌論文] The ASTRO-H X-ray Observatory (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8443 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1117/12.926190
• [雑誌論文] WISH for deep and wide NIR surveys (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8443 ページ: 12-12
  • DOI: 10.1117/12.925632
• [雑誌論文] Detection of Gamma-Ray Polarization in Prompt Emission of GRB 100826A (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonetoku, Daisuke; Murakami, Toshio; Gunji, Shuichi; Mihara, Tatehiro; Toma, Kenji; Sakashita, Tomonori; Morihara, Yoshiyuki; Takahashi, Takuya; Toukairin, Noriyuki; Fujimoto, Hirofumi; Kodama, Yoshiki; Kubo, Shin; IKAROS Demonstration Team
  • 雑誌名: Astropysical Journal 巻: 743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-Ray Burst Polarimeter - GAP - aboard the Small Solar Power Sail Demonstrator IKAROS (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonetoku, Daisuke; Murakami, Toshio; Gunji, Shuichi; Mihara, Tatehiro; Sakashita, Tomonori; Morihara, Yoshiyuki; Kikuchi Yukihiro; Takahashi, Takuya; Fujimoto, Hirofumi; Toukairin, Noriyuki; Kodama, Yoshiki; Kubo, Shin; and IKAROS Demonstration Team
  • 雑誌名: PASJ 巻: Vol.63, No.3 ページ: 625-638
  • NAID: 10029037976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-Ray Burst Polarimeter (GAP) aboard the Small Solar Power Sail Demonstrator IKAROS (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YONETOKU, et al
  • 雑誌名: Publication of the Astronomical Society of Japan 巻: 63 ページ: 625-638
  • NAID: 10029037976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Gamma-Ray Polarization in Prompt Emission of GRB100826A (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YONETOKU, et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-Ray Polarimetry of the Prompt Emission by IKAROS-GAP (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YONETOKU, et al
  • 雑誌名: GAMMA RAY BURSTS 2010. AIP Conferenee Proceedings 巻: 1358 ページ: 408-411
• [雑誌論文] IK AROS Demonstration Team Gamma-Ray Burst Polarimeter.GAP.Aboard the Small Solar Power Sail Demonstrator IKAROS (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Yonetoku, T.Murakami, S.Gunji, T.Mihara, T.Sakashita, Y.Morihara, Y.Kikuchi, T.Takahashi, H.Fujimoto, N.Toukairin, Y.Kodama, S.Kubo
  • 雑誌名: PASJ Vol.63 No.3 掲載決定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-Ray Burst Polarimeter-GAP-Aboard the Small Solar Power Sail Demonstrator IKAROS (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonetoku, D., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 63
  • NAID: 10029037976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Origins of Dispersion of the Peak Energy Brightness Correlations of Gamma-Ray Bursts (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Yonetoku, T.Murakami, R.Tsutsui, T.Nakamura, Y.Morihara, K.Takahashi
  • 雑誌名: PASJ Vol.62, No.6
  • NAID: 10029326822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Origins of Dispersion of the Peak Energy-Brightness Correlations of Gamma-Ray Bursts (2010)
  • 著者名/発表者名: Yonetoku D., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 62 ページ: 1495-1507
  • NAID: 10029326822
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガンマ線バーストで実現!暗黒宇宙を切り開距離梯子 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔, 村上敏夫, 他
  • 雑誌名: 天文月報 巻: 103 ページ: 501-510
• [雑誌論文] Cosmological constraints from calibrated Yonetoku and Amati relation suggest fundamental plane of gamma-ray bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Tsutsui, T.Nakamura, D.Yonetoku,T.Murakami, Y.Kodama, K.Takahashi
  • 雑誌名: JCAP Issue 08 ページ: 15-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on w_o and w_a of dark energy from high-redshift gamma-ray bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Tsutsui, T.Nakamura, D.Yonetoku, T.Murakami, S.Tanabe, Y.Kodama, K.Takahashi
  • 雑誌名: MNRAS 394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on w0 and wa of dark energy from high-redshift gamma-ray bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Tsutsui, T. Nakamura, D. Yonetoku, et al
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-ray bursts in 1.8<z<5.6 suggest that the time variation of the dark energy Is small (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Kodama, D.Yonetoku, T.Murakami, S.Tanabe, R.Tsutsui, T.Nakamura
  • 雑誌名: MNRAS 391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-ray bursts in 1.8<z<5.6 suggest that the time variation of the dark energy is small (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kodama, D. Yonetoku, et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Ast ronomical Society 391
  • 査読あり
• [学会発表] ガンマ線バーストを用いた初期宇宙探査計画HiZ-GUNDAM (High-z Gamma-ray bursts for Unraveling the Dark Ages Mission) (2013)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] ガンマ線バーストを用いた初期宇宙探査計画HiZ-GUNDAM (High-z Gamma-ray bursts for Unraveling the Dark Ages Mission) (2013)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔
  • 学会等名: 日本天文学会 2013年春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] ガンマ線偏光観測で探る宇宙最大の爆発「カンマ線バースト」のメカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔
  • 学会等名: 日本物理学会北陸支部
  • 発表場所: 金沢大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] 宇宙最大の爆発「ガンマ線バースト」はシンクロトロン放射起源か? (2012)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会 2012年秋季年会企画セッション「次世代の多波長偏光サイエンス」
  • 発表場所: 大分大学(大分県)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 宇宙最大の爆発「カンマ線バースト」はシンクロトロン放射起源か? (2012)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会2012年秋季年会 企画セッション「次世代の多波長偏光サイエンス」
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Study of emission mechanism of Gamma-Ray Bursts by the gamma-ray polarization with IKAROS-GAP (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yonetoku
  • 学会等名: 39th COSPAR
  • 発表場所: India
• [学会発表] Study of prompt emission mechanism by the gamma-ray polarization with IKAROS-GAP (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yonetoku
  • 学会等名: Gamma-Ray Bursts in the Era of Rapid Follow-up
  • 発表場所: United Kingdom
• [学会発表] Study of emission mechanism of Gamma-Ray Bursts by the gamma-ray polarization with IKAROS-GAP (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yonetoku
  • 学会等名: The Fermi/Swift GRB Conference 2012
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] Study of prompt emission mechanism by the gamma-ray polarization with IKAROS-GAP (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yonetoku
  • 学会等名: Gamma-Ray Bursts in the Era of Rapid Follow-up
  • 発表場所: Liverpool, United Kingdom(招待講演)
• [学会発表] Star Formation Rate, Reionization, and Early Metal Enrichment Probing with GRBs (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yonetoku
  • 学会等名: Thirteenth Marcel Grossmann Meeting
  • 発表場所: Stockholm, Sweden(招待講演)
• [学会発表] Study of emission mechanism of Gamma-Ray Bursts by the gamma-ray polarization with IKAROS-GAP (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yonetoku
  • 学会等名: 39^<th> COSPAR
  • 発表場所: Mysore, India(招待講演)
• [学会発表] Study of emission mechanism of GRBs probed by the gamma-ray polarization with IKAROS-GAP (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke YONETOKU, et al
  • 学会等名: IAU Symposium 279, Death of Massive Stars : Supernovae & Gamma-Ray Bursts
  • 発表場所: 日光
• [学会発表] ガンマ線バースト偏光検出器(GAP)による系統的な偏光解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2012年春季年会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] ガンマ線バースト偏光検出器(GAP)による系統的な偏光解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
• [学会発表] ガンマ線バースト偏光検出器GAPによるGRB100826Aからの偏光検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] Gamma-Ray Polarimetry of the Prompt Emission by IKAROS-GAP and Future Missions (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, et al.
  • 学会等名: Gamma-Ray Burst 2010 Conference
  • 発表場所: Annapolis, MD, USA(招待講演、パネルディスカッション)
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] ガンマ線バースト偏光検出器の軌道上較正と初期成果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学石川県
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] ガンマ線バースト偏光検出器の機上運用と初期成果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米徳大輔, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 九州工業大学福岡県
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] Gamma-Ray Polarimetry of the Prompt Emission by IKAROS-GAP and Future Missions (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, et al.
  • 学会等名: (Gamma-Ray Burst 2010 Conference)パネルディスカッション、口頭講演
  • 発表場所: Annapolis, MD, USA(国際会議招待講演)
• [学会発表] Gamma-Ray Polarimetry of the Prompt Emission by IKAROS-GAP (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, et al.
  • 学会等名: Gamma-Ray Burst 2010 Conference
  • 発表場所: Annapolis, MD, USA(国際会議ポスター講演)
• [学会発表] The Spectral Epeak-Luminosity and the Epeak-Eiso Relation : the Origin of Dispersion and Its Improvement (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, et al.
  • 学会等名: Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts
  • 発表場所: Kyoto, Japan(国際会議口頭講演)
• [学会発表] Detector of GRB Polarization Measurements onboard IKAROS(ポスター賞受賞) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Murakami, D.Yonetoku, et al.
  • 学会等名: Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts
  • 発表場所: Kyoto, Japan(国際会議ポスター講演+口頭講演)
• [学会発表] Gamma-Ray Polarimetry of the Prompt Emission by IKAROS-GAP (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, et al.
  • 学会等名: Gamma-Ray Burst 2010 Conference
  • 発表場所: Annapolis, MD, USA
• [学会発表] The Spectral Epeak-Luminosity and the Epeak-Eiso Relation the Origin of Dispersion and Its Improvement (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, et al.
  • 学会等名: Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts
  • 発表場所: 京都テルサ京都府
• [学会発表] Gamma-Ray Burst Polarimeter -GAP- aboard the Solar Sail Mission (2009)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku
  • 学会等名: Joint Gamma-ray Mission Meeting 2009
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2009-03-11
• [学会発表] Gamma-Ray Burst Polarimeter.GAP.aboard the Solar Powered Sail Mission The Coming of Age of X-ray Polarimetry (2009)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, et al.
  • 学会等名: 日本物理学会4回、日本天文学会5回
  • 発表場所: Rome, Italy(国際会議口頭講演)
• [備考]
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/gap/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.kanazawa-u.ac.jp/university/administration/prstrategy/eacanthus/1212/07.html
• [備考]
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/gap/asj-press/
• [備考]
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/gap/indeX.htm
• [備考]
  • URL: http://www.kanazawa-u.ac.jp/university/administration/prstrategy/eacanthus/1212/07.html
• [備考]
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/gap/asj-press/
• [備考]
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku
• [備考]
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/-yonetoku/
• [備考]
  • URL: http://astro.s.kanazawa-u.ac.jp/~yonetoku/gap/
• [産業財産権] ガンマ線カメラ (2013)
  • 発明者名: 米徳 大輔、若島 雄大、米持元(金沢大学)、根本 瀧男、久保 信、山口 明則、松浦 貢(クリアパルス株式会社)
  • 権利者名: 根本 瀧男(クリアパルス株式会社)
  • 産業財産権番号: 2013-077555
  • 出願年月日: 2013-04-03