次世代多波長観測と理論シミュレーションの連携で解明する銀河団の非熱的現象

• 研究課題/領域番号: 26400218
• 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: 山形大学
• 研究代表者: 滝沢 元和 山形大学, 理学部, 准教授 (70323160)
• 連携研究者: 中澤 知洋 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (50342621) ; 北山 哲 東邦大学, 理学部, 教授 (00339201)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 銀河団 / X線天文学 / 電波天文学 / 衝撃波 / 粒子加速 / SZ効果 / Ｘ線天文学 / 乱流 / 磁場 / 重力レンズ

研究成果の概要

X線と電波観測により銀河団電波レリックでの粒子加速過程とその物理状態を解明し、理論モデルの構築を行った。特にtoothbrush電波レリックでの粒子加速過程が単純な衝撃波統計加速では説明のつかないことを明らかにした。ALMAを用いて5秒角というこれまでにない空間分解能のSZ効果観測をおこない、RX J1347.5-1145銀河団の超高温成分がX線ピークと異なる場所にあることを明確に示した。低周波電波での宇宙磁場研究についてPASJ誌の招待レビュー論文に対して、銀河団のパートなどに分担執筆者として貢献をした。

研究成果

• [国際共同研究] SRON/ライデン大学/アムステルダム大学(オランダ)
• [国際共同研究] UNIST(韓国)
• [国際共同研究] ハーバード大学/カーネギーメロン大学/プリンストン大学(米国)
• [国際共同研究] ボン大学(ドイツ)
• [国際共同研究] Academia Sinica(台湾)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] SRON/Leiden University/University of Amsterdam(オランダ)
• [国際共同研究] Harvard-Smithonian CFA/NRAO(米国)
• [国際共同研究] Academia Scinica/National Taiwan University(Taiwan)
• [国際共同研究] MPA/Bon University(Germany)
• [国際共同研究] SRON(オランダ)
• [国際共同研究] Harvard-Smithsonian CFA(米国)
• [国際共同研究] Academia Sinica/National Taiwan University(Taiwan)
• [雑誌論文] Multiwavelength study of X-ray luminous clusters in the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program S16A field (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyaoka et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: SP1 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1093/pasj/psx132
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ATCA 16 cm Observation of CIZA J1358.9-4750: Implication of Merger Stage and Constraint on Non-Thermal Properties (2018)
  • 著者名/発表者名: Takuya Akahori, Yuichi Kato, Kazuhiro Nakazawa, Takeaki Ozawa, Liyi Gu, Motokazu Takizawa, Yutaka Fujita, Hiroyuki Nakanishi, Nobuhiro Okabe, Kazuo Makishima
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku observations of the merging galaxy cluster Abell2255: The northeast radio relic (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Akamatsu, M. Mizuno, N. Ota, Y.-Y. Zhang, R. J. van Weeren, H. Kawahara, Y. Fukazawa, J. S. Kaastra, M. Kawaharada, K. Nakazawa, T. Ohashi, H.J.A. Rottgering, M. Takizawa, J. Vink, F. Zandanel
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 600 ページ: 100-100
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201628400
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku and Chandra observations of the galaxy cluster RXC J1053.7+5453 with a radio relic (2017)
  • 著者名/発表者名: Itahana Madoka、Takizawa Motokazu、Akamatsu Hiroki、van Weeren Reinout J.、Kawahara Hajime、Fukazawa Yasushi、Kaastra Jelle S.、Nakazawa Kazuhiro、Ohashi Takaya、Ota Naomi、Roettgering Huub J. A.、Vink Jacco、Zandanel Fabio
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 号: 6 ページ: 88-88
  • DOI: 10.1093/pasj/psx095
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku observations of the outskirts of the galaxy cluster Abell 3395, including a filament toward Abell 3391 (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugawara Yuuki、Takizawa Motokazu、Itahana Madoka、Akamatsu Hiroki、Fujita Yutaka、Ohashi Takaya、Ishisaki Yoshitaka
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 号: 6 ページ: 93-93
  • DOI: 10.1093/pasj/psx104
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cosmic magnetism in centimeter- and meter-wavelength radio astronomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Akahori Takuya、Nakanishi Hiroyuki、Sofue Yoshiaki、Fujita Yutaka、Ichiki Kiyotomo、Ideguchi Shinsuke、Kameya Osamu、Kudoh Takahiro、Kudoh Yuki、Machida Mami、Miyashita Yoshimitsu、Ohno Hiroshi、Ozawa Takeaki、Takahashi Keitaro、Takizawa Motokazu、Yamazaki Dai G
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 1 ページ: 1-44
  • DOI: 10.1093/pasj/psx123
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku observation of a high entropy cluster Abell 548W (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Nakazawa, Y. Kato, L. Gu, M. Kawaharada, M. Takizawa, Y. Fujita, & K. Makishima
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: SP1 ページ: 21-21
  • DOI: 10.1093/pasj/psv129
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Sunyaev-Zel'dovich effect at 5″: RX J1347.5-1145 imaged by ALMA (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kitayama, S. Ueda, S. Takakuwa, T. Tsutsumi, E. Komatsu, T. Akahori, D. Iono, T. Izumi, R. Kawabe, K. Kohno, H. Matsuo, N. Ota, Y. Suto, M. Takizawa, K. Yoshikawa
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: 5 ページ: 88-106
  • DOI: 10.1093/pasj/psw082
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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] Discovery of a nearby early-phase major cluster merger CIZA J1358.9-4750 (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, K. Nakazawa, L. Gu, T. Akahori, M. Takizawa, Y. Fujita & K. Makishima
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 4 ページ: 71-71
  • DOI: 10.1093/pasj/psv029
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] JVLA S- and X-band polarimetry of the merging cluster Abell 2256 (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Ozawa, Hiroyuki Nakanishi, Takuya Akahori, Kenta Anraku, Motokazu Takizawa, Ikumi Takahashi, Sachiko Onodera, Yuya Tsuda, Yoshiaki Sofue
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 6 ページ: 110-110
  • DOI: 10.1093/pasj/psv082
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku observations of the galaxy cluster 1RXS J0603.3+4214: Implications of particle acceleration processes in the "Toothbrush" radio relic (2015)
  • 著者名/発表者名: Madoka Itahana, Motokazu Takizawa, Hiroki Akamatsu, Takaya Ohashi, Yoshitaka Ishisaki, Hajime Kawahara, Reinout J. van Weeren
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 6 ページ: 113-113
  • DOI: 10.1093/pasj/psv084
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Turbulent Cosmic Ray Reacceleration at Radio Relics and Halos in Clusters of Galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, M. Takizawa, R. Yamazaki, H. Akamatsu, & H. Ohno
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal, Volume 巻: 815 号: 2 ページ: 116-116
  • DOI: 10.1088/0004-637x/815/2/116
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of a Nearby Early-Phase Major Cluster Merger CIZA J1358.9-4750 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kato, Kazuhiro Nakazawa, Liyi Gu, Takuya Akahori, Motokazu Takizawa, Yutaka Fujita, and Kazuo Makishima
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67
  • 査読あり / 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
• [学会発表] Abell 3395 と Abell 3391 の連結領域の X 線観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 滝沢元和
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] 多波長観測から迫る銀河団 RXC J1053.7+5453 の衝突過程と粒子加速 (2017)
  • 著者名/発表者名: 板花まどか
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] Physical Status of Intracluster Medium Investigated through Radio and X-ray Observations (2017)
  • 著者名/発表者名: 滝沢元和
  • 学会等名: DTA workshop 2017
  • 招待講演
• [学会発表] Physical Status of the Intracluster Medium Investigated through Radio and X-ray Observations (2017)
  • 著者名/発表者名: 滝沢元和
  • 学会等名: 嶺重さん還暦祝い嶺重グループOBOG研究会
  • 招待講演
• [学会発表] ALMAによるスニヤエフ・ゼルドビッチ効果の初観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北山哲
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
• [学会発表] すざく衛星によるTriangulum Australis 銀河団の超高温領域と非熱的X線放射の探査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鷹箸颯太
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
• [学会発表] 衝突銀河団CIZA J1358.9-4750領域の広がった電波放射の探査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 赤堀卓也
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
• [学会発表] 衝突銀河団CIZA J1358.9-4750における2つの衝撃波の観測的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤佑一
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春期年会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 銀河団の電波レリックの起源としての乱流加速 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春期年会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス
  • 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
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春期年会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] Abell 3391 と Abell 3395 を含む大規模構造フィラメントの X 線観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菅原悠宇紀
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春期年会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 電波銀河NGC6166の偏波観測による冷却コア銀河団A2199の磁場推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋律裕
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春期年会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] Exploring the Intracluster Magnetic Fields through Radio and X-ray Observations (2016)
  • 著者名/発表者名: Motokazu Takizawa
  • 学会等名: Hot spots in the XMM sky: Cosmology from X-ray to Radio
  • 発表場所: Mykonos (Greece)
  • 国際学会
• [学会発表] 低周波電波とX線観測で探る銀河団磁場 (2016)
  • 著者名/発表者名: 滝沢元和
  • 学会等名: 日本SKA合同サイエンス会議「宇宙磁場：銀河系内現象から大規模構造へ」
  • 発表場所: ルーセントタカミヤ（山形県山形市）
• [学会発表] すざく衛星による銀河団RXC J1053.7+5453の温度測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板花まどか
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県松山市）
• [学会発表] すざくによるTriangulum Australis銀河団の広帯域X線観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鷹箸颯太
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県松山市）
• [学会発表] Suzaku Observations of the Galaxy Cluster 1RXS J0603.3+4214 (2016)
  • 著者名/発表者名: Madoka Itahana
  • 学会等名: Hot spots in the XMM sky: Cosmology from X-ray to Radio
  • 発表場所: Mykonos (Greece)
  • 国際学会
• [学会発表] 流体シミュレーションデータを用いた衝突銀河団の衝撃波測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 庄司優
  • 学会等名: 日本SKA合同サイエンス会議「宇宙磁場：銀河系内現象から大規模構造へ」
  • 発表場所: ルーセントタカミヤ（山形県山形市）
• [学会発表] 偏波解析で探る銀河団の磁場構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小澤武揚
  • 学会等名: 日本SKA合同サイエンス会議「宇宙磁場：銀河系内現象から大規模構造へ」
  • 発表場所: ルーセントタカミヤ（山形県山形市）
• [学会発表] 銀河団・電波レリック周辺領域の多波長観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板花まどか
  • 学会等名: 日本SKA合同サイエンス会議「宇宙磁場：銀河系内現象から大規模構造へ」
  • 発表場所: ルーセントタカミヤ（山形県山形市）
• [学会発表] 南の三角座銀河団におけるICMの超高温領域と電波ハローに起因する硬X線放射の探査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鷹箸颯太
  • 学会等名: 日本SKA合同サイエンス会議「宇宙磁場：銀河系内現象から大規模構造へ」
  • 発表場所: ルーセントタカミヤ（山形県山形市）
• [学会発表] 電波銀河NGC3862の偏波解析による銀河団Abell1367の磁場推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 滝沢元和
  • 学会等名: 日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2015
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] JVLA多周波偏波観測による銀河団の磁場構造と増幅過程推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小澤武揚
  • 学会等名: 日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2015
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Abell 3391 と Abell 3395 の連結領域の高温ガスの性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原悠宇紀
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋期年会
  • 発表場所: 甲南大学岡本キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 偏波解消・ファラデートモグラフィーを用いた衝突銀河団Abell 2256の電波レリック方向の磁場構造推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小澤武揚
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋期年会
  • 発表場所: 甲南大学岡本キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 衝突銀河団CIZA J1358.9-4750の衝撃波付近における鉄原子の電離状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤佑一
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋期年会
  • 発表場所: 甲南大学岡本キャンパス
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Suzaku Observations of the Galaxy Cluster 1RXS J0603.3+4214 (2015)
  • 著者名/発表者名: Madoka Itahana
  • 学会等名: Spectroscopy of Cosmic Plasma in the Era of ASTRO-H
  • 発表場所: Aoyama Gakuin University
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] 銀河団1RXS J0603.3+4214の電波レリック周辺領域での物理状態と粒子加速過程 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板花まどか
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春期年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] 電波銀河NGC3862の偏波観測による銀河団Abell1367の磁場推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋育美
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春期年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] 「すざく」衛星による銀河団 Abell 3391 と Abell 3395 の連結領域の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原悠宇紀
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春期年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] 衝突初期の銀河団CIZA J1358.9-4750の「すざく」による追加観測～外縁部のICMの特徴～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤佑一
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春期年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] X線と電波で探る銀河団電波レリックの粒子加速過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 滝沢元和
  • 学会等名: 日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2014
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] 銀河団Abell1367の偏波解析の結果報告 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋育美
  • 学会等名: 日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2014
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] 衝突銀河団CIZA1359-48のATCA観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤堀卓也
  • 学会等名: 日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2014
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] 銀河団Abell2256のJVLA偏波観測結果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小澤武揚
  • 学会等名: 日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2014
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] Particle Acceleration Processes in Galaxy Cluster Radio Relics Investigated thorough X-ray and Radio Observations (2014)
  • 著者名/発表者名: Motokazu Takizawa
  • 学会等名: Cosmic Magnetic Fields: Current Knowledge and the Future Ideas
  • 発表場所: Przegorzaly Guesthouse of the Jagiellonian University, Krakow, Poland
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] 電波レリックを持つ銀河団1RXS J0603.3+4214の衝撃波候補領域の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 板花まどか
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] 衝突銀河団 Abell 2256 のJVLA偏波観測結果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小澤武揚
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • 年月日: 2014-09-11