ガンマ線バーストの火の玉光球モデルによる米徳関係式の起源の研究

• 研究課題/領域番号: 23540305
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中村 卓史 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80155837)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011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: ガンマ線バースト / 米徳関係式 / Short GRB / 重力波源 / SGRBの発生率 / 重力波検出 / 宇宙論 / 超新星爆発 / 中心エンジン / ダークエネルギー / 宇宙物理 / ガンマ線 / バースト / 火の玉

研究成果の概要

継続時間の長いガンマ線バーストLGRBのみに成立すると考えられていた米徳関係式が継続時間の短いSGRBに対しても成立する事を発見した。この関係式の相関係数は0.98で偶然に成立する確率は10万分の１程度である。この関係式を使い、72個の明るいSGRBの赤方偏移を決定して、SGRBの発生率が地球の近傍で最低年間Mpc立方内で1000万分の１である事を導いた。SGRBは我が国のKAGRA等の重力波の検出器の最重要なターゲットで、上のSGRBの発生率を元に、重力波の検出数が最低でも年間４イベント程度、多い場合は600イベント程度期待出来る事を予想できた。そして、早ければ2015年にも検出される。

研究成果

• [雑誌論文] Short Gamma Ray Burst Formation Rate from BATSE data using Ep-Lp correlation and the minimum gravitational wave event rate of coalescing compact binary (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yonetoku, Takashi Nakamura, Tatsuya Sawano, Keitaro Takahashi and Asuka Toyanago
  • 雑誌名: Astrophys. J. 巻: 789 ページ: 65-70
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible indirect confirmation of the existence of Pop III massive stars by gravitational wave (2014)
  • 著者名/発表者名: Kinugawa, Tomoya; Inayoshi, Kohei; Hotokezaka, Kenta; Nakauchi, Daisuke; Nakamura, Takashi
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 442 号: 4 ページ: 2963-2992
  • DOI: 10.1093/mnras/stu1022
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Soft X-ray Extended Emissions of Short Gamma-Ray Bursts as Electromagnetic Counterparts of Compact Binary Mergers; Possible Origin and Detectability (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Takashi; Kashiyama, Kazumi; Nakauchi, Daisuke; Suwa, Yudai; Sakamoto, Takanori; Kawai, Nobuyuki
  • 雑誌名: Astrophys. J. 巻: 796 ページ: 13-23
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible existence of viable models of bi-gravity with detectable graviton oscillations by gravitational wave detectors (2014)
  • 著者名/発表者名: Antonio De Felice, Takashi Nakamura, Takahiro Tanaka
  • 雑誌名: PTEP 巻: 2014 号: 4 ページ: 43E01-0
  • DOI: 10.1093/ptep/ptu024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measuring Speed of Gravitational Waves by Observations of Photons and Neutrinos from Compact Binary Mergers and Supernovae (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Nishizawa and Takashi Nakamura
  • 雑誌名: Phys.Rev. D 巻: 90 ページ: 044048-044048
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Luminous supernova-like UV/optical/infrared transients associated ultra-long gamma-ray bursts from metal-poor blue supergiant (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Kashiyama,D.Nakauchi,Y.Suwa,H.Yajima,T.Nakamura
  • 雑誌名: Astrophys. J 巻: 770 ページ: 8-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blue Supergiant Model for Ultra-long Gamma-Ray Burst with Superluminous-supernova-like Bump (2013)
  • 著者名/発表者名: D.Nakauchi,K.Kashiyama,Y.Suwa,T.Nakamura
  • 雑誌名: Astrophys. J 巻: 778 ページ: 67-88
  • 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] Identifying Subclasses of Long Gamma-Ray Bursts with Cumulative Light-Curve Morphology of Prompt Emissions (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui, Ryo; Nakamura, Takashi; Yonetoku, Daisuke; Takahashi, Keitaro; Morihara, Yoshiyuki
  • 雑誌名: Publ. Astron. Soc. Japan 巻: 65 ページ: 3-14
  • NAID: 40020042632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-duration X-Ray Flash and X-Ray-rich Gamma-Ray Bursts from Low-mass Population III Stars (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakauchi, Daisuke; Suwa, Yudai; Sakamoto, Takanori; Kashiyama, Kazumi; Nakamura, Takashi}
  • 雑誌名: Astrophys.J. 巻: 759 ページ: 128-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Ep-TL-Lp Diagram and a Robust Regression method (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Tsutsui ,T. Nakamura, D.Yonetoku and K. Takahashi
  • 雑誌名: Publ. Astronimcal Society of Japan 巻: 63 ページ: 741-753
  • 査読あり
• [学会発表] 重力波源としてのShort GRB発生頻度の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤野達哉、鳥屋子あすか、米徳大輔、澤野達哉 、中村卓史
  • 学会等名: 物理学会
  • 発表場所: 佐賀大学(佐賀市）
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-21
• [学会発表] 重力波源としての短時間ガンマ線バーストの発生率 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鳥屋子あすか、米徳大輔、澤野達哉 、中村卓史
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学（山形市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Probing Relativistic Su pernova Explosions with Multi-Band Synchrotron Emission (2014)
  • 著者名/発表者名: 仲内大翼、樫山和己、長倉洋樹、諏訪雄大、中村卓史
  • 学会等名: 天文学会
  • 発表場所: 山形大学（山形市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Are gamma-ray bursts as precise distance indicators as Type Ia Supernovae? (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Tsutsui, Takashi Nakamura, Daisuke Yonetoku, Keitaro Takahashi
  • 学会等名: The Thirteenth Marcel Grossmann Meeting on Recent Developments in Theoretical and Experimental General Relativity, Gravitation, and Relativistic Field Theory
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 招待講演
• [学会発表] ガンマ線バーストはIa型超新星のように精度のよい標準光源となりうるのか? (2012)
  • 著者名/発表者名: 筒井亮、中村卓史、米徳大輔、高橋慶太郎
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
• [学会発表] 低質量種族III星が起こすガンマ線バーストの特徴とその観測可能性 日本天文学会2012年秋季年会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲内大翼、坂本、諏訪、樫山、中村卓史
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
• [学会発表] 長いガンマ線バーストの新しい分類法 (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Tsutsui , T. Nakamura , D. Yonetoku and K. Takahashi
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Ultra Long Duration Gamma-Ray Bursts from Population III Stars and Their Prospected Counterpart
  • 著者名/発表者名: D. Nakauchi, K. Kashiyama, Y. Suwa, T. Sakamoto, H. Yajima and T. Nakamura
  • 学会等名: Huntsville GRB symposium 2013
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, NASA USA
• [学会発表] Blue Supergiant Model for Ultra-Long Gamma-Ray Burst with Superluminous-SN- like Bump
  • 著者名/発表者名: D. Nakauchi, K. Kashiyama, Y. Suwa and T. Nakamura
  • 学会等名: Supernovae and Gamma-Ray Bursts 2013
  • 発表場所: 京都大学（京都市）
  • 招待講演
• [学会発表] Blue Supergiant Model for Ultra-Long Gamma-Ray Burst with Superluminous-SN- like Bump
  • 著者名/発表者名: D. Nakauchi, K. Kashiyama, Y. Suwa and T. Nakamura
  • 学会等名: 27th Texas Symposium on Relativistic Astrophysics
  • 発表場所: Dallas, Texas 大学, US,
  • 招待講演
• [学会発表] Ultra-Long Gamma-Ray Burst の青色 超巨星起源シナリオ
  • 著者名/発表者名: 仲内大翼、樫山和己、諏訪雄大、中村卓史
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
• [学会発表] 低金属大質量 星を起源とするガンマ線バーストと超高輝度超新星
  • 著者名/発表者名: 仲内大翼、樫山和己、諏訪雄大、坂本貴紀、矢島秀伸、中村 卓史
  • 学会等名: 銀河進化と遠方宇宙研究会、
  • 発表場所: 東京大学（東京都）