爆発的X線・γ線から探るガンマ線バーストの起源と環境

2010 年度 研究成果報告書

• 研究領域: ガンマ線バーストで読み解く太古の宇宙・研究の総括
• 研究課題/領域番号: 19047001
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 河合 誠之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80195031)
• 研究分担者: 吉田 篤正 青山学院大学, 理工学部, 教授 (80240274) ; 山岡 和貴 青山学院大学, 理工学部, 助教 (00365016) ; 村上 敏夫 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (60092350) ; 藤本 龍一 金沢大学, 自然科学研究科, 准教授 (20280555) ; 冨田 洋 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 開発員 (30399547)
• 連携研究者: 片岡 淳 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90334507)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: ガンマ線バースト / 天体形成史 / X線天文学 / X線検出器 / γ線天文学

研究概要

本研究の目的は、ガンマ線バースト(GRB)の位置の迅速・正確に決定して速やかな残光観測に結びつけることと、X線・γ線放射の詳細観測からGRBの起源と環境を探ることである。そのため、X線全天監視装置MAXIの開発を進め、GRBの検出・通報に成功した。また、将来のミッションのためのX線分光器とGRB位置検出器の基礎開発を進めた。さらに、HETE-2、Fermi、Suzakuなどの人工衛星による観測データの解析を進め、ピークエネルギーと光度の相関関係、X線・γ線放射光度曲線のエネルギー依存性などを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Solid-State Slit Camera (SSC) Aboard MAXI (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Tomida, et al
  • 雑誌名: PASJ 巻: 63 ページ: 397
  • 査読あり
• [雑誌論文] ORIGIN: metal creation and evolution from the cosmic dawn (2011)
  • 著者名/発表者名: den Herder, J.-W., Kawai, N., Fujimoto, R., 156 colleagues
  • 雑誌名: Experimental Astronomy ページ: 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-Ray Burst Polarimeter -GAP- aboard the Small Solar Power Sail Demonstrator IKAROS (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonetoku, Daisuke; Murakami, Toshio, 13名
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 63 ページ: 625-638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Detection of Delayed GeV Emission from the Short Gamma-Ray Burst 081024B (2010)
  • 著者名/発表者名: Abdo, A. A., Kawai, N., 206 colleagues
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 712 ページ: 558-564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Swift and Fermi Observations of the Early Afterglow of the Short Gamma-Ray Burst 090510 (2010)
  • 著者名/発表者名: De Pasquale, M., Kawai, N., 193 colleagues
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 709 ページ: L146-L151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Observations of GRB 090510: A Short-Hard Gamma-ray Burst with an Additional, Hard Power-law Component from 10 keV TO GeV Energies (2010)
  • 著者名/発表者名: Ackermann, M., Kawai, N., 177 colleagues
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 716 ページ: 1178-1190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an Adiabatic Demagnetization Refrigerator for X-ray Microcalorimeter Operations (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto R, Sato K, Wada A, Yatsu T, Hoshino A, Murakami T, Shinozaki K
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc. 巻: 1279 ページ: 309-311
• [雑誌論文] Cooling system for the soft X-ray spectrometer onboard Astro-H (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto R, Mitsuda K, Yamasaki N, Takei Y, Tsujimoto M, Sato K, ほか25名
  • 雑誌名: Cryogenics 巻: 50 ページ: 488-493
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-orbit performance of avalanche photodiode as radiation detector on board the picosatellite Cute-1.7+APD II (2010)
  • 著者名/発表者名: Kataoka, J., Kawai, N., 18 colleagues
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research (Space Physics) 巻: 115 ページ: 5204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral-Lag Relations in GRB Pulses Detected with HETE-2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Arimoto, M., Kawai, N., Yoshida, A. 36 colleagues
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 62 ページ: 487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and In-Orbit Performance of the Suzaku Wide-Band All-Sky Monitor (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka, K., Endo, A., Yoshida, A., et al.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 61 ページ: S35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku-WAM, Konus-Wind, and Swift-BAT Observations of Prompt Emission of the High-Redshift GRB 050904 (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugita, S., Yamaoka, K., et al.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 61 ページ: 521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing the E peak.E iso Relation for GRBs detected by SWIFT and SUZAKU-WAM (2009)
  • 著者名/発表者名: Krimm, H., Yamaoka,K., et al.
  • 雑誌名: ApJ 巻: 704 ページ: 1405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Observations of High-energy Gamma-ray Emission from GRB 080825C (2009)
  • 著者名/発表者名: Abdo, A. A., Kawai, N., 179 colleagues
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 707 ページ: 580-592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Observations of GRB 090902B: A Distinct Spectral Component in the Prompt and Delayed Emission (2009)
  • 著者名/発表者名: Abdo, A. A., Kawai, N., 204 colleagues
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 706 ページ: L138-L144
  • 査読あり
• [雑誌論文] The MAXI Mission on the ISS: Science and Instruments for Monitoring All-Sky X-Ray Images (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, M., Kawai, N., Yoshida, A., Tomida, H., Kataoka, J., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 61 ページ: 999
  • 査読あり
• [雑誌論文] A limit on the variation of the speed of light arising from quantum gravity effects (2009)
  • 著者名/発表者名: Abdo, A. A., Kawai, N., 207 colleagues
  • 雑誌名: Nature 巻: 462 ページ: 331-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Observations of High-Energy Gamma-Ray Emission from GRB 080916C (2009)
  • 著者名/発表者名: Abdo, A. A., M. Ackermann, M. Arimoto, K. Asano, W. B. Atwood, Kawai, N., T. Nakamori, R. Yamazaki, 他238名(The Fermi LAT Collaboration, and The Fermi GBM Collaboration)
  • 雑誌名: Science 巻: 323 ページ: 1688
  • 査読あり
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAME搭載用ガンマ線バースト検出器の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川上孝介, 林真由美, 常世田和樹, 榎本雄太, 戸泉貴祐, 谷津陽一, 河合誠之, 松永三郎, 中森健之, 片岡淳, 久保信
  • 学会等名: 日本物理学会2012年春季大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] 広天域X線監視観測(Wide-Field MAXI)計画 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河合誠之、常深博、上野史郎、冨田洋、三原建弘、吉田篤正, 根來均, 上田佳宏, ほかMAXI team
  • 学会等名: 天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 20120319-22
• [学会発表] MAXI/GSCによるX線突発天体の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸泉貴裕、薄井竜一、杉森航介、青木優、森井幹雄、河合誠之、廣井和雄、諏訪文俊、根來均、芹野素子、杉崎睦、三原建弘, ほかMAXIチーム
  • 学会等名: 天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 20120319-22
• [学会発表] 超小型衛星TSUBAME搭載用ガンマ線バースト検出器の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 常世田和樹、林真由美、川上孝介、榎本雄太、戸泉貴裕、谷津陽一、河合誠之、松永三郎、中森健之、片岡淳、久保信
  • 学会等名: 天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 20120319-22
• [学会発表] X-ray/gamma-ray Astrophysics (review) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, A.
  • 学会等名: International Symposium on the Recent Progress of Ultra-high Energy Cosmic Ray Observation
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20101210-12
• [学会発表] GRBs as probes for the high-z Universe (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Kawai
  • 学会等名: Cosmic Chemical Evolution Workshop
  • 発表場所: St Michaels, Maryland USA
  • 年月日: 20100602-04
• [学会発表] X線全天監視装置MAXIとフェルミによる全天多波長モニター (2010)
  • 著者名/発表者名: 河合誠之、、冨田洋、吉田篤正、山岡和貴、ほか全天X線監視装置チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20100324-27
• [学会発表] MAXI/GSCの軌道上データによるアラインメント較正 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉森航介、森井幹雄、河合誠之、上野史郎、松岡勝、川崎一義、冨田洋、吉田篤正、山岡和貴、ほか全天X線監視装置チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20100324-27
• [学会発表] Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kawai
  • 学会等名: The 7th Tour Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20091116-20
• [学会発表] Suzaku observations of GRB prompt emissions and X-ray afterglows (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka, K.
  • 学会等名: The Shoking Universe
  • 発表場所: S. Servolo
  • 年月日: 20090914-18
• [学会発表] MAXI/GSCのコリメータ応答関数の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森井幹雄、河合誠之、杉森航介、松岡勝、上野史郎、冨田洋、鈴木素子、三原建弘、杉崎睦、吉田篤正、磯部直樹, ほかMAXIチーム
  • 学会等名: 日本天文学会2009年秋季年会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 20090914-16
• [学会発表] HETE-2衛星を用いたガンマ線バーストのスペクトルラグの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有元誠、河合誠之、Nicolas Vasquez、下川辺隆史、吉田篤正, 他HETE-2チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2008年秋季年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20090911-0913
• [学会発表] Development of an adiabatic demagnetization refrigerator at Kanazawa for X-ray microcalorimeter operation (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Fujimoto, K. Sato, A. Wada, T. Yatsu, T. Murakami, K. Shinozaki
  • 学会等名: The Energetic Cosmos: from Suzaku to Astro-H
  • 発表場所: Otaru, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 20090629-0702
• [学会発表] Cooling system for the soft X-ray spectrometer onboard Astro-H (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Fujimoto, K. Mitsuda, N. Yamasaki, K. Sato, R. L. Kelley, 他26名
  • 学会等名: Space Cryogenics Workshop
  • 発表場所: Arcadia, California, USA
  • 年月日: 20090623-25
• [学会発表] Development of Adiabatic Demagnetization Refrigerator for X-ray mirocalorimeter experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, A. Wada, T. Yatsu, R. Fujimoto, T. Murakami, K. Shinozaki
  • 学会等名: 13th Internaional Workshop on Low Temperature Detectors
  • 発表場所: Stanford, California, USA
  • 年月日: 20090620-24
• [学会発表] Physics of Relativistic Flows: An observational view (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka, K.
  • 学会等名: Stockholm Suzaku X-ray and gamma-ray observations of GRBs and SGRs
  • 年月日: 20090601-03
• [学会発表] Gamma-Ray Bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kawai
  • 学会等名: The 58th Fujihara Seminar -World Wide Network for Gravitational Wave Observation
  • 発表場所: Hayama, Japan
  • 年月日: 20090527-29
• [学会発表] フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡によるガンマ線バーストの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河合誠之, 有元誠, 浅野勝晃, 下川辺隆史, 中森健之, 片岡淳, 山崎了, 深沢泰司, 水野恒史, 大杉節, 片桐秀明, 花畑義隆, 高橋弘充, 田島宏康, A.Bouvier, J.Granot, 釜江常好, 大野雅功, 他Fermi-LAT Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会「第64回年次大会」
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 20090327-30
• [学会発表] 透過型APDアレイによる広帯域X線/ガンマ線検出器の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中森健之, 戸泉貴裕, 片岡淳, 河合誠之, 石川嘉隆, 河合哲, 川端信行, 松永祐輔
  • 学会等名: 日本物理学会「第64回年次大会」
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 20090327-30
• [学会発表] HETE-2によるガンマ線バーストのラグ光度関係の検証 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有元誠、河合誠之、浅野勝晃、Nicolas Vasquez、下川辺隆史、吉田篤正, 他HETE-2チーム
  • 学会等名: 日本天文学会2009年春季年会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20090324-27
• [学会発表] 透過型撮像広帯域X線/ガンマ線検出器の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中森健之、片岡淳、戸泉貴裕、田中識史、金井義和、谷津陽一、有元誠、小泉誠、河合誠之、石川嘉隆、河合哲、川端信行、松永祐輔
  • 学会等名: 日本天文学会2008年秋季年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20080911-0913
• [学会発表] ガンマ線バーストを用いた高赤方偏移宇宙の金属量測定---SubaruからEDGEへ (2007)
  • 著者名/発表者名: 河合誠之
  • 学会等名: 日本天文学会2007年秋年会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 20070925-0928
• [備考]
  • URL: http://www.hp.phys.titech.ac.jp/grb/