太陽フレアにおける長時間ガンマ線放射の起源と陽子加速機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24840031
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 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: 広島大学
• 研究代表者: 田中 康之 広島大学, 宇宙科学センター, 特任助教 (90633941)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012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: 太陽フレア / ガンマ線 / 粒子加速

研究概要

フェルミ衛星は太陽フレアからのMeV/GeVガンマ線を10例以上検出しており、主としてその解析を行った。ガンマ線スペクトルは数100 MeVで折れ曲がりを示し、パイオン崩壊によるガンマ線放射を強くサポートする結果を得た。また、ガンマ線放射領域は活動領域とほぼ一致していることを見出した。これは陽子が活動領域の近傍で加速されていることを示しており、乱流加速が有力な候補である。
太陽フレアだけでなく、活動銀河核ジェットのフェルミデータの解析も行い、赤方変位1.1のブレーザーからの超高エネルギーガンマ線を検出していることを見出した。理論的に予測されていた可視赤外線背景放射の強度に観測的裏付けを与えた。

研究成果

• [雑誌論文] Upper Bound on the First Star Formation History (2014)
  • 著者名/発表者名: Y Inoue, Y T Tanaka, G Madejski, and A Dominguez
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two active states of the narrow-line gamma-ray-loud AGN GB 1310+487 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sokolovsky, et al.
  • 雑誌名: Astronomy &Astrophysics 巻: Volume 565 ページ: 26-43
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201220703
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Energy Gamma-Ray Emission From Solar Flares: Summary of Fermi LAT Detections and Analysis of Two M-Class Flares (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Ackermann, M. Ajello, A. Albert, A. Allafort, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, E. Bissaldi, E. Bonamente, E. Bottacini, and 150 co-authors (including Y. Tanaka) (Corresponding authors: Y.Tanaka, A. Allafort, N. Giglietto, N. Omodei, V. Petrosian)
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dense Optical and Near-infrared Monitoring of CTA 102 during High State in 2012 with OISTER : Detection of Intra-night "Orphan Polarized Flux Flare" (2014)
  • 著者名/発表者名: Itoh, R., Tanaka, Yasuyuki T. ; F ukazawa, Yasushi ; Kawabata, Koji S. ; Kawaguchi, Kenji ; Moritani, Yuki ; Takaki, Katsutoshi ; Ue no, Issei ; Uemura, Makoto ; Akit aya, Hiroshi ; Yoshida, Michitoshi ; Ohsugi, Takashi ; Hanayama, Hidekazu ; Miyaji, Takeshi ; Kaw ai, Nobuyuki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 768(Web) 号: 2 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/768/2/l24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper Bound on the First Star Formation History (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Inoue, Y. T. Tanaka, G. Madejski, A. Dominguez
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 781 号: 2 ページ: L35-L35
  • DOI: 10.1088/2041-8205/781/2/l35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short-term Variability of X-Rays from Accreting Neutron Star Vela X-1. II. Monte Carlo Modeling (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Odaka, Dmitry Khangulyan, Yasuyuki T. Tanaka, Shin Watanabe, Tadayuki Takahashi, and Kazuo Makishima
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 780 号: 1 ページ: 38-49
  • DOI: 10.1088/0004-637x/780/1/38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi-LAT and Suzaku observations of the radio galaxy Centaurus B (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsuta J, Tanaka Y T, Stawarz L, O'Sullivan S P, Cheung C C, Kataoka J, Funk S, Yuasa T, Odaka H, Takahashi T, and Svoboda J
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 550 ページ: 66-76
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201220270
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Study of the Long-Term Spectral Variations of 3C 66A Observed with the Fermi and Kanata Telescopes (2013)
  • 著者名/発表者名: Itoh, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Vol.65 号: 1 ページ: 18-18
  • DOI: 10.1093/pasj/65.1.18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Lobes of Centaurus A Radio Galaxy Observed with the Suzaku X-Ray Satellite (2013)
  • 著者名/発表者名: Lukasz Stawarz
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 766 号: 1 ページ: 48-66
  • DOI: 10.1088/0004-637x/766/1/48
  • 査読あり
• [雑誌論文] VERY RAPID HIGH-AMPLITUDE GAMMA-RAY VARIABILITY IN LUMINOUS BLAZAR PKS 1510-089 STUDIED WITH FERMI-LAT (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Saito, L. Stawarz, Y. T. Tanaka, T. Takahashi, G. Madej ski, F. D' Ammando
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 766 号: 1 ページ: L11-L11
  • DOI: 10.1088/2041-8205/766/1/l11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Large Area Telescope Detection of Two Very-high-energy (E > 100 GeV) γ-Ray Photons from the z = 1.1 Blazar PKS 0426-380 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Tanaka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letter 巻: 777 号: 1 ページ: 18-24
  • DOI: 10.1088/2041-8205/777/1/l18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minute-scale Rapid Variability of the Optical Polarization in the Narrow-line Seyfert 1 Galaxy PMN J0948+0022 (2013)
  • 著者名/発表者名: Itoh, Ryosuke ; Fukazawa, Yasushi ; Tanaka, Yasuyuki T. ; Abe, Yuhei ; Akitaya, Hiroshi ; Arai, Akira ; Hayashi, Masahiko ; Hori, Takafumi ; Isogai, Mizuki ; Izumiura , Hideyuki ; Kawabata, Koji S. ; Kawai, Nobuyuki ; Kuroda, Daisuke ; Miyanoshita, Ryo ; Moritani, Yuki ; Morokuma, Tomoki ; Nagayama, Takahiro ; Nakamoto, Jumpei ; Nakata, Chikako, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 775(Web) 号: 1 ページ: 26-26
  • DOI: 10.1088/2041-8205/775/1/l26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dense Optical and Near-infrared Monitoring of CTA 102 during High State in 2012 with OISTER : Detection of Intra-night (2013)
  • 著者名/発表者名: R Itoh, Y Fukazawa, Y T Tanaka, Y Abe, H Akitaya, A Arai, M Hayashi, T Hori, M Isogai, H Izumiura, K S Kawabata, N Kawai, D Kuroda, R Miyanoshita, Y Moritani, T Morokuma, T Nagayama, J Nakamoto, C Nakata, Y Oasa, and 18 co- authors
  • 雑誌名: Orphan Polarized Flux Flare 巻: 768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short-term variability of x-rays from accreting neutron star vela X-1. I. Suzaku observations (2013)
  • 著者名/発表者名: Odaka, H., Khangulyan, D., Tanaka, Y.T., Watanabe, S., Takahashi, T., Makishima, K.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 780 号: 1 ページ: 70-86
  • DOI: 10.1088/0004-637x/767/1/70
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of a gamma ray flare on Schumann resonances (2012)
  • 著者名/発表者名: Nickolaenko A P, Kudintseva I G, Pechony O, Hayakawa M, Hobara Y, and Tanaka Y T
  • 雑誌名: Annales Geophysicae 巻: 30 号: 9 ページ: 1321-1329
  • DOI: 10.5194/angeo-30-1321-2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku X-Ray Imaging of the Extended Lobe in the Giant Radio Galaxy NGC 6251 Associated with the Fermi-LAT Source 2FGL J1629.4+8236 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi, et al
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 749 号: 1 ページ: 66-73
  • DOI: 10.1088/0004-637x/749/1/66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subaru Constraint on Circular Polarization in I-Band Emission from the Magnetar 4U 0142+61 (2012)
  • 著者名/発表者名: Wang Zhongxiang, Tanaka Yasuyuki T, and Zhong Jing
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 64 号: 2 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1093/pasj/64.2.l1
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-Ray Investigation of the Diffuse Emission around Plausibleγ-Ray Emitting Pulsar Wind Nebulae in Kookaburra Region (2012)
  • 著者名/発表者名: Kishishita Tetsuichi, Bamba Aya, Uchiyama Yasunobu, Tanaka Yasuyuki, and Takahashi Tadayuki
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 750 号: 2 ページ: 162-169
  • DOI: 10.1088/0004-637x/750/2/162
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Energy Gamma-Ray Emission From Solar Flares : Summary of Fermi LAT Detections and Analysis of Two M-Class Flares
  • 著者名/発表者名: M Ackermann, M Ajello, A Albert, A Allafort, L Baldini, G Barbiellini, D Bastieri, K Bechtol, R Bellazzini, E Bissaldi, E Bonamente, E Bottacini, and 150co-authors (including Y Tanaka) (Correspondingauthors : Y Tanaka, A Allafort, N Giglietto, N Omodei, and V Petrosian)
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] フェルミ衛星によるz = 1.1ブレーザーPKS 0426-380からの超高エネルギーガンマ線 (E > 100 GeV) の検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学
• [学会発表] フェルミ衛星によるz = 1.1 ブレーザーPKS 0426－380 からの超高エネルギーガンマ線(E > 100 GeV) の検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学
• [学会発表] マグネターの可視近赤外線観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 宇宙線研小研究会「パルサー磁気圏における粒子加速と電磁放射」
  • 発表場所: 東京大学宇宙線研究所
  • 年月日: 2013-03-12
• [学会発表] Fermi Large Area Telescope Detection of Two Very- High- Energy (E>100 GeV) Gamma- ray Photons from the z=1.1 blazar PKS 0426- 380 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki T. Tanaka
  • 学会等名: 27th Texas Symposium 2013
  • 発表場所: Texas, USA.
• [学会発表] フェルミ衛星によるTeV FSRQ候補PMN J2345-1555, PKS 0507+17の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] すざく衛星によるCentaurus A電波ローブのX線観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本物理学会春季年会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] すざく、フェルミによるExtreme Blazar候補HESS J1943+213のX線ガンマ線観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学
• [学会発表] ELF and VLF observations of ionospheric disturbances caused by extra- terrestrial origin (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki T. Tanaka
  • 学会等名: American Geophysical Union meeting of the Americas
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 招待講演
• [学会発表] フェルミ衛星によるMeV/GeV領域の太陽フレア観測と多波長連携で切り拓くサイエンス (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 活動極大期の太陽研究、そして新たな太陽研究への布石
  • 発表場所: 立教大学
  • 招待講演
• [学会発表] すざく衛星によるCentaurus A電波ローブのx線観測 : リコネクションによる粒子加速の可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 磁気リコネクション研究の現状と展望2
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] ELF and VLF observations of ionospheric disturbances caused by extra-terrestrial origin (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki T. Tanaka
  • 学会等名: American Geophysical Union meeting of the Americas
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 招待講演
• [学会発表] Fermi Large Area Telescope Detection of Two Very-High-Energy (E>100 GeV) Gamma-ray Photons from the z=1.1 blazar PKS 0426-380 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki T. Tanaka
  • 学会等名: 27th Texas Symposium 2013
  • 発表場所: Texas, USA
• [学会発表] フェルミ衛星によるTeV FSRQ候補PMN J2345－1555, PKS 0507+17の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] すざく衛星によるCentaurus A 電波ローブのx線観測：リコネクションによる粒子加速の可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之他
  • 学会等名: 磁気リコネクション研究の現状と展望２
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] すざく、フェルミによるExtreme Blazar 候補 HESS J1943+213のX線ガンマ線観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中康之他
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学
• [学会発表] Fermi-LAT observation of long-lasting gamma-ray emissions associated with solar flares (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: ALMA太陽観測ワークショップ
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] Fermi and Suzaku observations of candidate extreme blazar HESS J1943+213 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y T. Tanaka, et al.
  • 学会等名: Fermi Symposium 2012
  • 発表場所: Montreley, USA.
• [学会発表] on behalf of Fermi-LAT collaboration, Fermi-LAT detection of longlasting MeV/GeV emissions associated with M-class/X-class solar flares (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Tanaka
  • 学会等名: 2012 JSI Workshop Nature's Particle Acceleration
  • 発表場所: Annapolis, USA.
• [学会発表] フェルミ衛星によるMeV/GeV領域におけるトランジェント現象の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
  • 招待講演
• [学会発表] Fermi-LAT observation of long-lasting gamma-ray emissions associated with solar flares (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中康之他
  • 学会等名: ALMA 太陽観測ワークショップ
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Fermi and Suzaku observations of candidate extreme blazar HESS J1943+213 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. T. Tanaka et al.
  • 学会等名: Fermi Symposium 2012
  • 発表場所: Montreley, USA
• [学会発表] Fermi-LAT detection of longlasting MeV/GeV emissions associated with M-class/X-class solar flares (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Tanaka on behalf of Fermi-LAT collaboration
  • 学会等名: 2012 JSI Workshop Nature’s Particle Acceleration
  • 発表場所: Annapolis, USA
• [学会発表] フェルミ衛星によるMeV/GeV 領域におけるトランジェント現象の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中康之他
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/glast/120613press/120613press.html
• [備考]
  • URL: http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/glast/131015press/131015press.html
• [備考] これまでで最も遠い８０億年前の活動銀河から超高エネルギーガンマ線を検出
  • URL: http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/glast/131015press/131015press.html
• [備考] 太陽フレアに伴う１億電子ボルトもの高エネルギーガンマ線の長時間放射を検出
  • URL: http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/glast/120613press/120613press.html