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中心エンジンから紐解くガンマ線バースト放射機構の根源的解明

研究課題

研究課題/領域番号 26287056
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

長瀧 重博  国立研究開発法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 准主任研究員 (60359643)

研究分担者 水田 晃  国立研究開発法人理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 研究員 (90402817)
連携研究者 伊藤 裕貴  国立研究開発法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 特別研究員 (30434278)
松本 仁  国立研究開発法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 基礎科学特別研究員 (70722247)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワードガンマ線バースト / ブラックホール / 輻射輸送 / 超新星 / 相対論的ジェット / ニュートリノ / 状態方程式 / アインシュタイン方程式 / 数値シミュレーション
研究成果の概要

我々は3次元相対論的磁気流体計算コードを開発しました。これを用いて大質量星中を突き抜ける相対論的ジェット伝搬シミュレーションの計算を行いました。この結果を用いてガンマ線伝搬過程パートの計算を行いました。その結果近年日本のIKAROS衛星が捉えたガンマ線バーストの偏光について理論的考察を行いました。また観測と整合するガンマ線バーストの非熱スペクトルを示しました。また結果は未公表ながら(2017年度、発表予定)、ガンマ線バーストの観測を良く説明する、大変画期的な結果を得ることが出来ました。これによって我々はフォトスフェリックモデルが正しいモデルであると実証したと確信しています。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件、 招待講演 20件) 備考 (4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] North Carolina State University/University of Texas, Austin/Perdue University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Tel Aviv University(Israel)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Leeds University(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Los Angeles/University of Alabama in Huntsville/Stanford University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Purple Mountain Observatory/Chinese Academy of Sciences, Nanjing(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] ITEP(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Uniwersytet Jagiellonski(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonlinear Particle Acceleration and Thermal Particles in GRB Afterglows2017

    • 著者名/発表者名
      Warren, D.C., Ellison,D.C., Barkov, M.V., Nagataki, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 835 号: 2 ページ: 248-248

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa56c3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] Monte Carlo Bayesian search for the plausible source of the Telescope Array hotspot2016

    • 著者名/発表者名
      He, Hao-Ning; Kusenko, Alexander; Nagataki, Shigehiro; Zhang, Bin-Bin; Yang, Rui-Zhi; Fan, Yi-Zhong
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.043011

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] Photospheric Emission from Collapsar Jets in 3D Relativistic Hydrodynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Ito, Hirotaka; Matsumoto, Jin; Nagataki, Shigehiro; Warren, Donald C.; Barkov, Maxim V.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 814 号: 2 ページ: 29-35

    • DOI

      10.1088/2041-8205/814/2/l29

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] Shock Wave Structure in Astrophysical Flows with an Account of Photon Transfer2015

    • 著者名/発表者名
      Alexey Tolstov, Sergei Blinnikov, Shigehiro Nagataki, Ken'ichi Nomoto
    • 雑誌名

      The Astrophysical Jounal

      巻: 811 号: 1 ページ: 47-47

    • DOI

      10.1088/0004-637x/811/1/47

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Luminosity-time and luminosity-luminosity correlations for GRB prompt and afterglow plateau emissions2015

    • 著者名/発表者名
      Dainotti, M.; Petrosian, V.; Willingale, R.; O'Brien, P.; Ostrowski, M.; Nagataki, S.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 451 号: 4 ページ: 3898-3908

    • DOI

      10.1093/mnras/stv1229

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] MATTER MIXING IN CORE-COLLAPSE SUPERNOVA EJECTA: LARGE DENSITY PERTURBATIONS IN THE PROGENITOR STAR?2015

    • 著者名/発表者名
      J. Mao, M. Ono, S. Nagataki, M. Hashimoto, H. Ito, J. Matsumoto, M. G. Dainotti, and S.-H. Lee
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 808 号: 2 ページ: 164-189

    • DOI

      10.1088/0004-637x/808/2/164

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] Selection Effects in Gamma-Ray Burst Correlations: Consequences on the Ratio between Gamma-Ray Burst and Star Formation Rates2015

    • 著者名/発表者名
      Maria Dainotti, Roberta Del Vecchio, Nagataki Shigehiro, Salvatore Capozziello
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 800 号: 1 ページ: 31-31

    • DOI

      10.1088/0004-637x/800/1/31

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectral and Polarization Properties of Photospheric Emission from Stratified Jets2014

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Ito, Shigehiro Nagataki, Jin Matsumoto, Lee Shiu-Hang, Tolstov Alexey, Jirong Mao, Maria Dainotti, Akira Mizuta
    • 雑誌名

      The Astrophysical Jounal

      巻: 789 号: 2 ページ: 159-178

    • DOI

      10.1088/0004-637x/789/2/159

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Massive Star Explosions2017

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Many-Body Problems in Particle, Nuclear, and Atomic Physics
    • 発表場所
      Da Nang, Vietnam
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] General Relativistic MHD simulation of a blackhole, accretion disk, and jets2017

    • 著者名/発表者名
      A. Mizuta et al.
    • 学会等名
      Plasma Astrophysics and Extreme High Energies
    • 発表場所
      Irvine, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Death of Massive Stars: Supernovae & Gamma-Ray Bursts2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Symposium: New Generation Quantum Theory -Particle Physics, Cosmology, and Chemistry- Kyoto
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GRB Simulations2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Thinkshop Transient Bormio 2016
    • 発表場所
      Bormio, Italy
    • 年月日
      2016-01-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GRMHD simulations of black hole and accretion disk2016

    • 著者名/発表者名
      水田晃
    • 学会等名
      高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙2015
    • 発表場所
      東大柏キャンパス
    • 年月日
      2016-01-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Studies on Supernovae and Gamma-Ray Bursts2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Frontiers of Nonlinear Physics
    • 発表場所
      Nizhny Novgorod-St. Petersburg, Russia
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Astrophysical Big Bangs2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      PACIFIC2016
    • 発表場所
      Moorea, French Polynesia
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3D GRMHD simulations of relativistic jet launch and particle acceleration2016

    • 著者名/発表者名
      A. Mizuta et al.
    • 学会等名
      Particle Astrophysics and Cosmology Including Fundamental InteraCtions (PACIFIC) 2016
    • 発表場所
      Moorea, French Polynesia
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3D GRMHD simulations of jet launch from BH and accretion disk2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Mizuta
    • 学会等名
      HEAP2015
    • 発表場所
      Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2015-10-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Astrophysical Big Bang Simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      PACIFIC 2015
    • 発表場所
      Moorea, French Polynessia
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3D Relativistic Radiation-Hydro Simulation for Photospheric Emission in GRBs2015

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Marcel-Grossmann Meeting 14
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Astrophysical Big Bangs: From Engine to Remnants2015

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      OMEG2015
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Astrophysical Big Bang & Neutrinos2015

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      International Workshop on Neutrino Physics and Astrophysics
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 星の回転と超新星爆発・ガンマ線バースト2015

    • 著者名/発表者名
      長瀧重博
    • 学会等名
      「大質量星の進化・活動現象と星の回転」研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-02-18 – 2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] R-Process and Nucleosynthesis in Astrophysical Big Bang2014

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Recent progress on r-process and nucleosynthesis
    • 発表場所
      Wako, RIKEN
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Astrophysical Big Bang: From Engine to Remnant2014

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      PACIFIC2014
    • 発表場所
      Moorea, French Polynessia
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] R-Process Nucleosynthesis in Astrophysical Big Bang2014

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      Nuclear Physics and Astrophysics of Neutron-Star Mergers and Supernovae, and the Origin of R-Process Elements
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Supernova and Nucleosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      The 13th CNS International Summer School
    • 発表場所
      Wako, RIKEN
    • 年月日
      2014-08-22 – 2014-08-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Astrophysical Big Bang: From Engine to Remnant2014

    • 著者名/発表者名
      長瀧重博
    • 学会等名
      超新星残骸研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Supernova Explosions: From Engine to Remnant2014

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Nagataki
    • 学会等名
      HEDLA 2014: 10th International Conference on High Energy Density Laboratory Astrophysics
    • 発表場所
      Bordeaux, France
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 長瀧天体ビッグバン研究室HP

    • URL

      http://nagataki-lab.riken.jp/research_en.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 国際会議「Theory of Astrophysical Big Bangs」

    • URL

      http://indico2.riken.jp/indico/conferenceDisplay.py?confId=2450

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 長瀧天体ビッグバン研究室

    • URL

      http://www.riken.jp/research/labs/associate/astro_big_bang/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] 長瀧天体ビックバン研究室へよう こそ

    • URL

      http://nagataki-lab.riken.jp/index_jp.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] GRB Workshop20152015

    • 発表場所
      理化学研究所和光キャンパス
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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