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2019 年度 実績報告書

銀河系外活動天体の宇宙論的役割の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05460
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

井上 進  国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 研究員 (80413954)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード高エネルギー宇宙物理学 / 宇宙論 / ガンマ線 / ニュートリノ / 活動銀河核 / ガンマ線バースト / 高速電波バースト / 中性子星連星
研究実績の概要

本研究課題の目的は、活動銀河核 (AGN)・ガンマ線バースト (GRB)・高速電波バースト (FRB) などの銀河系外活動天体の宇宙論的役割について、多角的な理論・観測研究を推進することである。主な研究成果は以下の通りである。
1. AGNウィンドと母銀河ガスの相互作用に起因する高エネルギー粒子加速・非熱的放射について、従来より詳細なモデルを構築した。起源が未解明のガンマ線背景放射およびニュートリノ背景放射への寄与を調べた結果、場合によっては大きな寄与が可能であることがわかった。また、ニュートリノ源であることが示唆されているAGNのNGC 1068にモデルを適用し、電磁波観測と無矛盾に解釈できることを示した。
2. FRBの電波分散効果の観測を通じ、宇宙における水素・ヘリウム双方の再電離履歴を探れる可能性を検討し、将来的に、よくわかっていない低光度クエーサーの寄与と進化について、貴重な情報が得られることを示した。
3. 中性子星連星合体GW170817の重力波・電磁波による発見を受け、中性子星合体におけるr過程重元素合成の検証方法として、X線高分散分光観測の可能性を提唱した。
4. IceCube天文台によって検出された高エネルギーニュートリノIC-170922Aの対応天体として、明るいブレーザー天体TXS 0506+056が発見された (Science誌論文掲載)。この天体の多波長電磁波・ ニュートリノ観測の整合的な解釈として、ジェットの空間構造を考慮したモデル 、ガンマ線のハドロン起源放射が卓越するモデル、降着流起源の外部光子に基づくモデルなどを提唱した。
5. GRBからのTeV帯域ガンマ線が、GRB 190114Cで初めて発見されたが、多波長観測データと詳細な理論モデルを比較し、残光における逆コンプトン放射である可能性が高いことを突き止めた (Nature誌論文掲載)。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 11件、 査読あり 11件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 11件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] INAF/INFN/Brera Astronomical Observatory(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      INAF/INFN/Brera Astronomical Observatory
  • [国際共同研究] University of Barcelona(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      University of Barcelona
  • [雑誌論文] The Great Markarian 421 Flare of 2010 February: Multiwavelength Variability and Correlation Studies2020

    • 著者名/発表者名
      Abeysekara A. U. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 890 ページ: 97~97

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab6612

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] MAGIC very large zenith angle observations of the Crab Nebula up to 100 TeV2020

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 635 ページ: A158~A158

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936899

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New Hard-TeV Extreme Blazars Detected with the MAGIC Telescopes2020

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 247 ページ: 16~16

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ab5b98

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Monitoring of the radio galaxy M 87 during a low-emission state from 2012 to 2015 with MAGIC2020

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 492 ページ: 5354~5365

    • DOI

      10.1093/mnras/staa014

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of the variable broadband emission of Markarian 501 during the most extreme Swift X-ray activity2020

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 637 ページ: A86~A86

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201834603

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A search for dark matter in Triangulum II with the MAGIC telescopes2020

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      Physics of the Dark Universe

      巻: 28 ページ: 100529~100529

    • DOI

      10.1016/j.dark.2020.100529

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On High-energy Particles in Accretion Disk Coronae of Supermassive Black Holes: Implications for MeV Gamma-rays and High-energy Neutrinos from AGN Cores2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yoshiyuki、Khangulyan Dmitry、Inoue Susumu、Doi Akihiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 880 ページ: 40~40

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab2715

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraints on Gamma-Ray and Neutrino Emission from NGC 1068 with the MAGIC Telescopes2019

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 883 ページ: 135~135

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab3a51

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Teraelectronvolt emission from the γ-ray burst GRB 190114C2019

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 575 ページ: 455~458

    • DOI

      10.1038/s41586-019-1750-x

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Observation of inverse Compton emission from a long γ-ray burst2019

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 575 ページ: 459~463

    • DOI

      10.1038/s41586-019-1754-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Testing emission models on the extreme blazar 2WHSP J073326.7+515354 detected at very high energies with the MAGIC telescopes2019

    • 著者名/発表者名
      Acciari V. A. et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 490 ページ: 2284~2299

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2725

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Gamma Ray Bursts at Very High Energies2020

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, for the MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      10th International Workshop on Air Shower Detection at High Altitudes (Nanjing, China)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 中性子星合体におけるr過程元素合成のX線診断2020

    • 著者名/発表者名
      井上進、仏坂健太、村瀬孔大、馬場彩、長瀧重博、寺田幸功
    • 学会等名
      高感度・広帯域X線天文衛星FORCEで探る高エネルギー宇宙(京都・京大)
  • [学会発表] 活動銀河核ウィンドからの高エネルギーニュートリノ・ガンマ線放射:NGC 1068の例2020

    • 著者名/発表者名
      井上進、 Matteo Cerruti、Ruo-Yu Liu、村瀬孔大
    • 学会等名
      日本物理学会春季年会(名古屋・名大)
  • [学会発表] High-Energy Neutrinos and Gamma Rays from Active Galactic Nuclei without Jets2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue
    • 学会等名
      Multifrequency Behaviour of Cosmic High Energy Sources (Palermo, Italy)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-Energy Neutrino and Gamma-Ray Emission from AGN-driven Winds2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, Matteo Cerruti, Ruo-Yu Liu, Kohta Murase
    • 学会等名
      High Energy Phenomena in Relativistic Outflows VII (Barcelona, Spain)
    • 国際学会
  • [学会発表] High-Energy Neutrinos from Active Galactic Nuclei: The Role of Disk-driven Winds2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, Matteo Cerruti, Ruo-Yu Liu, Kohta Murase
    • 学会等名
      Japan-Israel Workshop on High-Energy Astrophysics (Wako, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MAGIC Observations of the Nearby Short GRB 160821B: Implications for Afterglow Physics, Neutron Star Mergers and Gravitational Wave Follow-up2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, Lara Nava, Koji Noda et al.
    • 学会等名
      36th International Cosmic Ray Conference (Madison, USA)
    • 国際学会
  • [学会発表] GRB 190114CのTeVガンマ線放射の物理2019

    • 著者名/発表者名
      井上進、Lara Nava、野田浩司、他MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会(熊本・熊本大)
  • [学会発表] MAGIC報告72:GRB 190114CのTeVガンマ線放射の物理2019

    • 著者名/発表者名
      井上進、Lara Nava、野田浩司、他MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会(山形・山形大)
  • [学会発表] High-Energy Neutrinos from Active Galaxies without Strong Jets2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue
    • 学会等名
      Perspectives in Astroparticle Physics from High Energy Neutrinos (Berlin, Germany)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Physics and multi-messenger implications of TeV gamma-ray emission from GRBs 190114C and 160821B2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, for the MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      Multi-Messenger Astrophysics in the Gravitational Wave Era (Kyoto, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Physics and implications of TeV emission from GRB 190114C detected by MAGIC2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, for the MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      Gamma-Ray Bursts in the Gravitational Wave Era (Yokohama, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] X-raying r-process nucleosynthesis in neutron star mergers2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, Kenta Hotokezaka, Kohta Murase et al.
    • 学会等名
      Gamma-Ray Bursts in the Gravitational Wave Era (Yokohama, Japan)
    • 国際学会
  • [学会発表] Physics of Gamma-Ray Bursts Detected by MAGIC and Prospects for CTA2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, for the MAGIC Collaboration
    • 学会等名
      高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙2019(柏・宇宙線研)
    • 招待講演
  • [学会発表] Gamma-Ray Bursts at Very High Energies2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue
    • 学会等名
      CTA Linkages Meeting (Adelaide, Australia)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-energy neutrino and gamma-ray emission from the AGN-driven wind in NGC 10682019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Inoue, Matteo Cerruti, Ruo-Yu Liu, Kohta Murase
    • 学会等名
      TeV Particle Astrophysics 2019 (Sydney, Australia)
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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