• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

全粒子種族を用いたコンパクト銀河群における銀河間相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0246
補助金の研究課題番号 22F22327 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分外国
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

井上 芳幸  大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (70733989)

研究分担者 OWEN ELLIS  大阪大学, 大学院理学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2024年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2023年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2022年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードHadronic interactions / galaxy evolution / cosmic rays / magnetic fields / Cosmic rays / hadronic interactions
研究開始時の研究の概要

物理学における重要課題の一つである宇宙史解明において、銀河の形成・進化過程の理解は必要不可欠である。近年、銀河宇宙線の役割が重要な研究テーマとなっている。特に、銀河は形成進化過程において互いに相互作用を起こすため、孤立銀河だけでなく、銀河集団での宇宙線の役割も理解する必要がある。本研究課題においては、銀河間距離が近い故に銀河間相互作用が強いコンパクト 銀河群における宇宙線の役割を解明する。そして、本成果を銀河進化の枠組み全体へと適応するこ とを目指す。

研究実績の概要

Research in FY2023 has focused on constructing detailed microphysical models and emission signatures from the physical media conditions expected in starburst galaxies and the intergalactic medium. This has put focus on ultra-high-energy particle scattering and propagation in cosmological magnetic field structures, and intermediate to high energy particle interactions in cosmological and astrophysical radiation and density fields. Some of these microphysical interaction models have been interfaced into magnetohydrodynamical simulation codes, with validation of these code implementations still ongoing.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Progress is generally running according to plan, however the implementation of cosmic ray interaction microphysics into numerical codes has been slower than expected. This is because of (1) a need to await new hadronic interaction models based on interpolated functions from new hadronic code outputs to ensure the treatment of secondary lepton production near interaction thresholds is robust (Afrag version 2.02); (2) unexpected additional work required to prepare an existing codebase (in FLASH4) for the additional hadronic interaction functionality required. It has also been decided to implement the relevant physics into another open-source code base (Athena++) to allow for more flexible scientific application and usage, which will require additional time in FY2024.

今後の研究の推進方策

Detailed cosmic ray interaction microphysics models have been developed and are currently being implemented and validated in magnetohydrodynamical codebases. Application of these microphysical treatments of cosmic ray processes to cosmological filaments, galaxy bubbles, compact groups of galaxies and high energy gamma-ray backgrounds will be the main focus for this research programme during FY 2024 as the project moves into its final stages. While some delays have been encountered, sufficient provision for such delays were included in the original plan to ensure the planned research objectives can still be met within the remaining timeline.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 13件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Tsing Hua University/ASIAA(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] NTNU(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] FAU Erlangen-Nurnberg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] NTHU(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of large-scale magnetic fields on the observed composition of ultrahigh-energy cosmic rays2023

    • 著者名/発表者名
      Owen Ellis R.、Han Qin、Wu Kinwah
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 107 号: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1103/physrevd.107.103027

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmic Ray Processes in Galactic Ecosystems2023

    • 著者名/発表者名
      Owen Ellis R.、Wu Kinwah、Inoue Yoshiyuki、Yang H.-Y. Karen、Mitchell Alison M. W.
    • 雑誌名

      Galaxies

      巻: 11 号: 4 ページ: 86-86

    • DOI

      10.3390/galaxies11040086

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmic ray calorimetry in star-forming galaxy populations and implications for their contribution to the extra-galactic ?-ray background2023

    • 著者名/発表者名
      Owen Ellis R.、Kong Albert、Pan Kuo-Chuan
    • 雑誌名

      PoS ICRC2023

      巻: 1 ページ: 554-561

    • DOI

      10.22323/1.444.0554

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutrino imaging of the Galactic Centre and Millisecond Pulsar Population2023

    • 著者名/発表者名
      Lai Paul Chong Wa、Agostini Matteo、Oikonomou Foteini、Crudele Beatrice、Owen Ellis R.、Wu Kinwah
    • 雑誌名

      PoS ICRC2023

      巻: 1 ページ: 1069-1076

    • DOI

      10.22323/1.444.1069

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution and feedback of AGN jets of different cosmic ray composition2023

    • 著者名/発表者名
      Lin Yen-Hsing、Yang H-Y Karen、Owen Ellis R
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 520 号: 1 ページ: 963-975

    • DOI

      10.1093/mnras/stad185

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Exploring the signatures of cosmic ray feedback effects in galaxy ecosystems2024

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Invited Seminar @ University College London, Mullard Space Science Laboratory
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the signatures of cosmic ray feedback effects in galaxy ecosystems2024

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Invited Seminar @ Astrophysics and Particle Physics Group
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the signatures of cosmic ray feedback effects in galaxy ecosystems2024

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Invited Seminar @ Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg, Elangen Centre for Astroparticle Physics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the signatures of cosmic ray feedback effects in galaxy ecosystems2024

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Invited Seminar @ Astronomical Institute of Ruhr University Bochum
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the signatures of cosmic ray feedback effects in galaxy ecosystems2024

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Invited Seminar @ Hong Kong University Department of Physics, 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the origins of very-high-energy emission from starburst galaxy populations2024

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      The extreme Universe viewed in VHE gamma rays, 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmic magnetism and its effects on the observed properties of ultra high-energy cosmic rays2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Chinese University of Hong Kong, 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the signatures of cosmic ray feedback effects in galaxy ecosystems2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Invited Seminar @ the University of Tokyo, 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring the signatures of cosmic ray feedback effects in galaxy ecosystems2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Invited Seminar @ Tohoku University, 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cosmic ray driving of outflows from starburst galaxies: Simulating the impacts of hadronic and leptonic cosmic ray physics2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      Resolving Galaxy Ecosystems Across All Scales, 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmic magnetism and its effects on the observed properties of ultra high-energy cosmic rays2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      36th Japan Theoretical Astrophysics Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Cosmic ray calorimetry in star-forming galaxy populations and implications for their contribution to the extra-galactic gamma-ray background2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      38th International Cosmic Ray Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neutrino imaging of the Galactic Centre and Millisecond Pulsar Population2023

    • 著者名/発表者名
      Paul C. W. Lai
    • 学会等名
      38th International Cosmic Ray Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A distance ladder of cosmic ray feedback signatures in star-forming galaxies: the high-redshift domain2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      9th Galaxy Evolution Workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring the role of cosmic rays in galaxies with high energy signatures2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      The extreme Universe viewed in very-high-energy gamma-rays 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic fields, cosmic rays and star-formation in evolving galaxy ecosystems2023

    • 著者名/発表者名
      Ellis R. Owen
    • 学会等名
      2nd NCTS/NTHU/UCAT International Winter School on Magnetism in Star-Forming and Galactic Environments
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2022-11-17   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi