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ガンマ線バーストを用いた宇宙初期の星生成と高エネルギー宇宙線の起源の探査

研究課題

研究課題/領域番号 20740102
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 天文学
研究機関東京工業大学

研究代表者

有元 誠  東工大, 理工学研究科 (40467014)

研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードガンマ線ハースト / X線天文学 / ガンマ線天文学 / 科学衛星
研究概要

本研究の目的は、ガンマ線バーの初期放射をX線ガンマ線帯域で観測し、ガンマ線バーズドの放射機構および宇宙の大質量星の生成の歴史を明らかにする事である。我々はHETE衛星で捉えられたガンマ線バーストを解析し、従来知られていたスペクトラルラグ(低エネルギーの放射が高エネルギーの放射に遅れる現象)と光度の間の相関関係が更に低エネルギー(6-25 keV)まで拡張でき、ラグ-光度関係がX線帯域で普遍的な関係であることがわかった。ここで星生成の歴史を明らかにするためには宇宙年齢に応じたガンマバーストの距離を知る事が重要であり、本研から々はラグ-光度関係がこの距離標として応用可能であることを示した。加えてバースト々の詳細なスペクトラルラグのエネルギー依存性を調べたところ、その依存性を説明するためにはガンマ線バーストの相対論的なシェルの幾何学構造に起因する効果に加え、衝撃波の発展の効果が重要であることがわかった。このように観測からスペクトラルラグの物理に強く制限を加える事ができたのは本研究が初である。更にガンマ線天文衛星Fermi衛星が捉えだガンマ線バーストGRB080916CをFermiチームの一員として詳細に解析し、100MeV上の高エネルーガンマ放射が、従来の古典的なX線帯域(数10-数100keV)の放射に比べて遅れていることを発見した。これはガンマ線とX線の放射機構が異なることを示唆しており、ガンマ線バーストの放射機構を明らかにする上で貴重な知見を得た。そしてこれらの結果を国内および国際学会、博士論文、Scienceの学術雑誌で発表した。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Fermi Observations of High-Energy Gamma-Ray Emission from GRB 080916C2009

    • 著者名/発表者名
      A. Abdo, M. Ackermann, M. Arimoto et al.
    • 雑誌名

      Science 323

      ページ: 1688-1693

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] HETE-2によるガンマ線バーストのラグ光度関係の検証2009

    • 著者名/発表者名
      有元誠
    • 学会等名
      日本天文学会2009年春期年会
    • 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] Spectral lags of GRBs as Distance indicator2009

    • 著者名/発表者名
      有元誠
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscience and Quantum Physics NanoPHYS'09
    • 発表場所
      東京国際文化会館
    • 年月日
      2009-02-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] HETE-2衛星を用いたガンマ線バーストのスペクトラルラグの解析2008

    • 著者名/発表者名
      有元誠
    • 学会等名
      日本天文学会2008年秋期年会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spectral lag analysis of GRBs detected by HETE-22008

    • 著者名/発表者名
      有元誠
    • 学会等名
      Astrophysics with All-Sky X-Ray Observations - 3rd international MAXI Workshop -
    • 発表場所
      理研鈴木梅太郎ホール
    • 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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