銀河団の形成進化におけるエネルギー収支の解明

• 研究課題/領域番号: 25400231
• 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: 天文学
• 研究機関: 奈良女子大学
• 研究代表者: 太田 直美 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (40391891)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013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: Ｘ線天文学 / 宇宙物理学 / 銀河団 / 高温プラズマ / 衝突合体現象 / 非熱的放射 / 乱流 / 宇宙構造形成 / X線天文学

研究成果の概要

銀河団は衝突合体を繰り返し、今もなお成長を続ける天体である。衝突の莫大な運動エネルギーは、銀河団中のガスを激しく加熱したり、複雑な運動を生んだりすることに使われる。このような銀河団形成に伴うエネルギー収支を理解することを目指して、主に「すざく」衛星のＸ線データを系統的に分析し、超高温ガスや非熱的ガスの存在に制限をつけた。また、近傍銀河団のガス運動探査を行い、規則型・不規則型銀河団の両方にガス運動が存在する兆候やガスと銀河の分布の違いを新たに見つけた。また、ASTRO-H衛星搭載Ｘ線カロリメータによる精密分光のシミュレーションを行い、ガス運動や銀河団質量が精度良く再現できることを示した。

研究成果

• [国際共同研究] Argelander-Institut fuer Astronomie(ドイツ)
• [国際共同研究] Yale University(米国)
• [雑誌論文] Central Mass Profiles of the Nearby Cool-core Galaxy Clusters Hydra A and A478 (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Okabe, K. Umetsu, T. Tamura, Y. Fujita, M. Takizawa, K. Matsushita, Y. Fukazawa, T. Futamase, M. Kawaharada, S. Miyazaki, Y. Mochizuki, K. Nakazawa, T. Ohashi, N. Ota, T. Sasaki, K. Sato, & S. I. Tam
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 456 号: 4 ページ: 4475-4487
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2916
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for gas bulk motions in eight nearby clusters of galaxies with Suzaku (2016)
  • 著者名/発表者名: Naomi Ota, Hiroko Yoshida
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 00 号: SP1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1093/pasj/psv128
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Future Japanese X-ray TES Calorimeter Satellite: DIOS (Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor) (2016)
  • 著者名/発表者名: S.Yamada et al.
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 1 号: 3-4 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1007/s10909-015-1362-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Universal profiles of the intracluster medium from Suzaku X-ray and Subaru weak-lensing observations (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Okabe, K. Uetsu, T. Tamura, Y. Fujita, M. Takizawa, Y.-Y. Zhang, K. Matsushita, T. Hamana, Y. Fukazawa, Yasushi, T. Futamase, M. Kawaharada, S. Miyazaki, Y. Mochizuki, K. Nakazawa, T. Ohashi, N. Ota, T. Sasaki, K. Sato, S. Tam
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 5 ページ: 99-99
  • DOI: 10.1093/pasj/psu075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Soft x-ray spectrometer (SXS): the high-resolution cryogenic spectrometer onboard ASTRO-H (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Mitsuda, S. Konami (他共著者51人)
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9144 ページ: 91442A-91442A
  • DOI: 10.1117/12.2057199
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ASTRO-H X-ray astronomy satellite (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, S. Konami (他共著者246人)
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9144 ページ: 25-48
  • DOI: 10.1117/12.2055681
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Investigating the Hard X-ray Emission from the Hottest Abell Cluster A2163 with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Ota, K. Nagayoshi, G. W. Pratt, T. Kitayama, T. Oshima, & T. H. Reiprich
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 562 ページ: A60-A60
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201322878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas Bulk Motion in the Perseus Cluster Measured with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamura, T.; Yamasaki, N.Y.; Iizuka, R.; Fukazawa, Y.; Hayashida, K.; Ueda, S.; Matsushita, K.; Sato, K.; Nakazawa, K.; Ota, N.; Takizawa, M
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 782-1 号: 1 ページ: 38-52
  • DOI: 10.1088/0004-637x/782/1/38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku Study of Gas Properties along Filaments of A2744 (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ibaraki, N. Ota, H. Akamatsu, Y.-Y. Zhang, & A. Finoguenov
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 782 ページ: A11-A11
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201322806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku observations of the low surface brightness cluster A76 (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Ota, Y. Fujino, Y. Ibaraki, H. Böhringer, & G. Chon
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 556 ページ: A21-A21
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201321676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Density Profile of a Cool Core of Galaxy Clusters (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Ota, K. Onzuka, & K. Masai
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 号: 2
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku Observations of the Outskirts of A1835 : Deviation from Hydrostatic Equilibrium (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ichikara, et al.
  • 雑誌名: ApJ 巻: 766 号: 2 ページ: 90-90
  • DOI: 10.1088/0004-637x/766/2/90
  • 査読あり
• [学会発表] すざく衛星による Abell 2744 銀河団周辺のミッシングバリオン探査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部詩穂, 太田直美, 赤松弘規, Y.-Y. Zhang, A. Finoguenov
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] すざく衛星による RXC J1053.7+5453 の電波レリック周辺領域の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板花まどか, 滝沢元和, 赤松弘規, R. van Weeren, 河原創, 深沢泰司, J. Kaastra, 河原田円, 中澤知洋, 大橋隆哉, 太田直美, H. Roettgering, J. Vink, F. Zandanel
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] ASTRO-Hの目指すサイエンス (2016)
  • 著者名/発表者名: 大橋隆哉, 山田真也, Richard Mushotzky, 松下恭子, 上田佳宏, 久保田あや, 太田直美, 内山泰伸, Randall Smith, 馬場彩, 湯浅孝行,井上芳幸, 辻本匡弘, 川原田円, 小高裕和, 中島真也, 高橋忠幸
  • 学会等名: 第16回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2016-01-06
• [学会発表] 「すざく」衛星によるAbell2163銀河団による銀河団外縁部までの観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊東雅史、松下恭子、佐藤浩介、太田直美
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Evolution of Groups and Clusters of Galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Pointecouteau, S. Allen, N. Ota
  • 学会等名: Exploring the Hot and Energetic Universe: The first Scientific Conference dedicated to the Athena X-ray Observatory
  • 発表場所: ESA/ESAC, Spain
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] New Frontiers in Galaxy Clusters with ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: Eric D. Miller, Tetsu Kitayama, Marshall Bautz, Maxim Markevitch, Kyoko Matsushita, Steven Allen, Madoka Kawaharada, Brian McNamara, Naomi Ota, et al.
  • 学会等名: IAU General Assembly, Meeting #29
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] Prospects of Cluster Observations with ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Ota
  • 学会等名: Astroparticle View of Galaxy Clusters
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] すざく衛星による衝突銀河団A2255, A2744の温度構造の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 太田 直美, 水野 真梨子, 服部 詩穂, 赤松 弘規
  • 学会等名: 第15回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [学会発表] 「すざく」衛星による電波レリック領域のX線観測: 銀河団における粒子加速機構の理解に向けて (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤松 弘規, van Weeren Reinout, Kawahara Hajime, Fukazawa Yasushi, Kaastra Jelle, 川原田 円, 中澤 知洋, 大橋 隆哉, 太田 直美, Roettgering Huub, 滝沢 元和, Vink Jacco, Zandanel Fabio
  • 学会等名: 第15回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [学会発表] 「すざく」で探す銀河団外縁部のサブハロー/ガス塊 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 亨, 栗山 翼, 松下 恭子, 佐藤 浩介, 岡部 信広, 赤松 弘規, 大橋 隆哉, 藤田 裕, 川原田 円, 田村 隆幸, 中澤 知洋, 太田 直美, 滝沢 元和
  • 学会等名: 第15回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [学会発表] ASTRO-Hの目指すサイエンス (2015)
  • 著者名/発表者名: 大橋 隆哉, Richard Mushotzky, 松下 恭子, 上田 佳宏, 久保田 あや, 太田 直美, 内山 泰伸, Randall Smith, 馬場 彩, 山田 真也, 湯浅 孝行, 辻本 匡弘, 川原田 円, 小高 裕和, 中島 真也, 高橋 忠幸
  • 学会等名: 第15回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [学会発表] すざく衛星による低表面輝度銀河団 A1631 のエントロピー分布の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新郷 沙耶, 太田 直美, H. Boehringer, G. Chon, G. W. Pratt
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 銀河団外縁部のエントロピー異常の原因の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗山 翼, 佐藤 浩介, 松下 恭子, 赤松 弘規, 大橋 隆哉, 藤田 裕, 川原田 円, 田村 隆幸, 中澤 知洋, 岡部 信広, 太田 直美, 滝沢 元和
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Search for very hot/non-thermal emission and gas motions in clusters (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Ota
  • 学会等名: Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 招待講演
• [学会発表] Exploring gas properties along filaments of the Pandora’s cluster with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ibaraki, N. Ota, H. Akamatsu, Y.-Y. Zhang, & A. Finoguenov
  • 学会等名: Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Search for gas bulk motions in eight nearby clusters with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida & N. Ota
  • 学会等名: Suzaku-MAXI 2014: Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] すざく衛星による低表面輝度銀河団A1631のエントロピー測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新郷 沙耶, 茨木 優希子, 太田 直美, H.Boehringer, G.Chon, G.W.Pratt
  • 学会等名: 第14回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
• [学会発表] ASTRO-Hの目指すサイエンス (2014)
  • 著者名/発表者名: 大橋隆哉 R. Mushotzky, 松下恭子, 上田佳宏, 久保田あや, 太田直美, 内山泰伸, R. Smith, 馬場 彩, 山田真也, 辻本匡弘, 川原田 円, 湯浅孝行, 小高裕和, 高橋忠幸, ASTRO-Hチーム
  • 学会等名: 第14回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所