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弱い重力レンズ・X線・光学解析による銀河団の形成・進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20740099
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 天文学
研究機関東北大学

研究代表者

岡部 信広  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (00436073)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード宇宙物理 / 天文 / 光学赤外線天文学 / X線天文学
研究概要

研究代表者は、弱い重力レンズ解析・光学解析・X線解析を用いて銀河団の系統的研究を行い現在(平成22年4月9日)までに6本の論文を受理、5本の論文を提出した。特筆すべき成果について3点のみ記述する。(1)すざくX線衛星を用いた銀河団外縁部の観測と光学・レンズ解析によって、銀河団外縁部ガスの温度と周囲の宇宙論的環境との相関の発見である。高温領域は大規模構造と接しており、低温領域は銀河がほとんどいないヴォイド方向と接していた。本研究は銀河団が宇宙論的環境の中でどのように成長・進化をしているのかを示した極めて重要な論文である。(2)約20個の銀河団を用いて銀河団の扁平率の直接測定を行った。銀河団の質量の大部分を占める暗黒物質は目に見ることができないため、重力の物理を用いたレンズ解析によってのみ、その形を直接検出することが可能となる。現在の標準モデルである、冷たい暗黒物質による階層的構造形成モデルに基づく扁平率と観測量が一致した。本結果は暗黒物質の素粒子的性質に対する現在の標準的な考え方を強く支持する全く新しい証拠となり、また、このような暗黒物質分布の「ゆがみ」からその正体にせまる可能性を初めて示した点で重要な結果と言える(3)銀河団は今も小さな構造が落ちてきており、銀河団の巨大な潮汐力によってその構造ははぎ取られ、銀河団の一員となることが考えられている。近傍の乙女座銀河団に対して弱い重力レンズ解析を行い、これら銀河団のサブ構造の質量を測定し、その大きさが主銀河団の質量によって計算される潮汐半径と一致することを発見した。本研究は、従来レンズ解析が出来ると思われていなかった銀河団のサブ構造ですらレンズ解析が可能であり、同時にそれらをより統計的に調べることによって、宇宙論の検証に応用できることを示したという点で重要な論文である。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] LoCuSS : A Comparison of Cluster Mass Measurements from XMM-Newton and Subaru-Testing Deviation from Hydrostatic Equilibrium and Non-Thermal Pressure Support2010

    • 著者名/発表者名
      Y.-Y.Zhang, N., Okabe, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 711

      ページ: 1033-1043

    • NAID

      120006554902

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak Lensing Mass Measurements of Substructures in COMA Cluster with Subaru/Suprime-Cam2010

    • 著者名/発表者名
      N., Okabe, Y.Okura, T., Futamase
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 713

      ページ: 291-303

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku Observation of Abell 1689 : Anisotropic Temperature and Entropy Distributions Associated with the Large-Scale Structure2010

    • 著者名/発表者名
      M., Kawaharada, N., Okabe, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 714

      ページ: 423-441

    • NAID

      10027892758

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct measurement of dark matter halo ellipticity from two-dimensional lensing shear maps of 25 massive clusters2010

    • 著者名/発表者名
      M., Oguri, M., Takada, N., Okabe, et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Mass Structure of the Galaxy Cluster Cl0024+1654 from a Full Lensing Analysis of Joint Subaru and ACS/NIC3 Observations2010

    • 著者名/発表者名
      K., Umetsu, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 714

      ページ: 1470-1496

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LoCuSS : Luminous infrared galaxies in the merging cluster Abell 1758 at z=0.282009

    • 著者名/発表者名
      C.P.Haines, et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 396

      ページ: 1297-1307

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LoCuSS : Comparison of Observed X-ray and Lensing G alaxy Cluster Scaling Relations with Simulations2008

    • 著者名/発表者名
      Y.-Y. Zhang, et.al.
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics 482

      ページ: 451-472

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku Observation of the Ophiuchus Galaxy Cluster : One of the Hottest Cool Core Clusters2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujita et.al
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 60

      ページ: 1133-1142

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subaru Weak Lensing Study of Seven Merging Clusters : Distributions of Mass and Baryons2008

    • 著者名/発表者名
      N. Okabe and K. Umets
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 60

      ページ: 345-375

    • NAID

      10023952360

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Suzaku Observation of Abell 1689 : Anisotropic Temperature and Entropy Distributions Associated with the Large-Scale Structure2010

    • 著者名/発表者名
      岡部信広
    • 学会等名
      日本天文学会 2010年 春季年会
    • 発表場所
      山口大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] X線と弱重力レンズによるZwCl0823.2+0425銀河団周辺の大規模構造フィラメントの解析2010

    • 著者名/発表者名
      渡邉瑛里
    • 学会等名
      日本天文学会 2010年 春季年会
    • 発表場所
      山口大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Weak Lensing Mass measurements of Substructures in COMA cluster with Subaru/Suprime-Cam2009

    • 著者名/発表者名
      岡部信広、大倉悠貴、二間瀬敏史
    • 学会等名
      日本天文学会春期年会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-03-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] LoCuSS : Subaru Weak Lensing Study of Galaxy Clusters2009

    • 著者名/発表者名
      岡部信広
    • 学会等名
      日本天文学会 2009年 秋季年会
    • 発表場所
      山口大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] X線と弱重力レンズによるZwCl0823.3+4250銀河団周辺の大規模構造フィラメントの解析2009

    • 著者名/発表者名
      渡邉瑛里
    • 学会等名
      日本天文学会 2009年 秋季年会
    • 発表場所
      山口大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.asiaa.sinica.edu.tw/~okabe/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.astrtohoku.ac.jp/?okabe/pub-e.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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