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2018 年度 実績報告書

非ブレーザー活動銀河核の超高エネルギーガンマ線放射領域及び放射機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05381
研究機関東海大学

研究代表者

西嶋 恭司  東海大学, 理学部, 教授 (40202238)

研究分担者 櫛田 淳子  東海大学, 理学部, 教授 (80366020)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード宇宙線 / ガンマ線 / 活動銀河核 / 電波銀河 / M87 / ブラックホール / ジェット
研究実績の概要

2018年度は,MAGIC 望遠鏡により,多波長同時観測キャンペーン期間を含めて19夜39.84時間,M87 の観測を行った.その結果250GeV 以上で,8.43 σのガンマ線信号を検出し,平均の積分フラックスとして,350GeV 以上で,(1.65±0.28)×10^-12 cm^-2s^-1を得た.この間M87は基本的に静穏期にあり,日毎の積分フラックスはほとんどの夜が上限値で,光度曲線に有意な変動は検出できなかった.しかしながら,多波長観測のキャンペーン期間中,MAGIC が天候不良により観測できなかった期間に,他の大気チェレンコフ望遠鏡グループから提供されたconfidential data(公開不可)から,超高エネルギーガンマ線の放射領域サイズとしてシュワルツシルト半径の2 δ倍(δはビーミング因子) という上限値を得た.一方,MAGICで得られた100GeV~6TeVの範囲のスペクトルエネルギー分布(SED)は単一の冪関数で表すことができて,べきΓ=-2.56 ± 0.13 を得た.また,2008 年から2018 年までの10 年間のM87方向からのFermi-LATガンマ線データの解析を行った結果,100MeV から300GeVの間をべきΓ=-2.03 ± 0.03 の冪関数で表せて,100GeV でスペクトルに明らかな折れ曲がりが見られた.さらに詳しく見ると,20GeV付近にディップが見られた.1 ゾーンSSC モデルでGeV 領域のべきとTeV 領域のフラックスを同時に説明することは難しく,Spine-Layer モデル等を適用することによって観測されたSED をよく説明できることがわかった.放射領域の特定については,現在EHTの解析結果の提供を待っている段階である.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)/Technische Universitat Dortmund/Max-Planck-Institut for Physik, Munchen(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)/Technische Universitat Dortmund/Max-Planck-Institut for Physik, Munchen
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] Instituto de Astrofisica de Canarias/Universitat de Barcelona/Universidad Complutense de Madrid(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      Instituto de Astrofisica de Canarias/Universitat de Barcelona/Universidad Complutense de Madrid
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究] Universita di Pisa/National Institute for Astrophysics/INFN(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Universita di Pisa/National Institute for Astrophysics/INFN
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究] FINCA/University of Turku/University of Oulu(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      FINCA/University of Turku/University of Oulu
  • [国際共同研究] Rudjer Boskovic Institute/University of Rijeka/University of Split - FESB(クロアチア)

    • 国名
      クロアチア
    • 外国機関名
      Rudjer Boskovic Institute/University of Rijeka/University of Split - FESB
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      6
  • [雑誌論文] Constraining very-high-energy and optical emission from FRB 121102 with the MAGIC telescopes2018

    • 著者名/発表者名
      MAGIC Collaboration:V. A. Acciari, S. Inoue, J. Kushida, K. Nishijima, S. Tsujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 481 ページ: 2479-2486

    • DOI

      10.1093/mnras/sty2422

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extreme HBL behaviour of Markarian 501 during 20122018

    • 著者名/発表者名
      M. N. Ahnen, J. Kushida, K. Nishijima, D. Paneque, S. Tsujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 620 ページ: A181

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201833704

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-wavelength characterization of the blazar S5 0716+714 during an unprecedented outburst phase2018

    • 著者名/発表者名
      M. N. Ahnen, J. Kushida, E. Lindfors, K. Nishijima, D. Paneque, S. Tsujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 619 ページ: A45

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201832677

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of persistent VHE gamma-ray emission from PKS 1510-089 by the MAGIC telescopes during low states between 2012 and 20172018

    • 著者名/発表者名
      A. Acciari, J. Kushida, K. Nishijima, J. Sitarek, S. Tsujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 619 ページ: A159

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201833618

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The broad-band properties of the intermediate synchrotron peaked BL Lac S2 0109+22 from radio to VHE gamma-rays2018

    • 著者名/発表者名
      MAGIC Collaboration:S. Ansoldi, S. Inoue, J. Kushida, E. Lindfors, K. Nishijima, S. Tsujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 480 ページ: 879-892

    • DOI

      10.1093/mnras/sty1753

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of the blazar S4 0954+65 at very-high-energy with the MAGIC telescopes during an exceptionally high optical state2018

    • 著者名/発表者名
      M. N. Ahnen, J. Kushida, E. Lindfors, K. Nishijima, S. Tsujimoto, J. B. Gonzalez, et. al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 617 ページ: A30

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201832624

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gamma-ray flaring activity of NGC 1275 in 2016-2017 measured by MAGIC2018

    • 著者名/発表者名
      S. Ansoldi, G. Glawion, J. Kushida, E. Lindfors, K. Nishijima, S. Tsujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 617 ページ: A91

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201832895

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Blazar TXS 0506+056 Associated with a High-energy Neutrino: Insights into Extragalactic Jets and Cosmic-Ray Acceleration2018

    • 著者名/発表者名
      S. Ansoldi, S. Inoue, J. Kushida, K. Nishijima, S. Tsujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters

      巻: 863 ページ: L10

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aad083

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A2018

    • 著者名/発表者名
      IceCube Collaboration, MAGIC Collaboration, et. al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 361 ページ: eaat1378

    • DOI

      10.1126/science.aat1378

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] MAGIC報告68:BL Lac型天体S5 0716+714の超高エネルギーガンマ線フレア解析2019

    • 著者名/発表者名
      梶原侑貴,緒方智之,神本匠,櫛田淳子,種田裕貴,辻本晋平,西嶋恭司,他MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] MAGIC報告65:ブレーザーTXS 0506+056のマルチメッセンジャー観測とブレーザーにおける高エネルギーニュートリノ放射・宇宙線加速2018

    • 著者名/発表者名
      井上進,神本匠,櫛田淳子,種田裕貴,辻本晋平,西嶋恭司,他MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会

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公開日: 2019-12-27  

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