ニュートリノ事象の即時電磁波フォローアップ観測による放射天体の同定と宇宙線の起源

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14293
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 田中 康之 広島大学, 宇宙科学センター, 特任助教 (90633941)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 光赤外線天文学 / Ｘ線ガンマ線天文学 / 高エネルギー天体 / 宇宙ニュートリノ / 活動銀河核

研究実績の概要

南極の氷床中に建設されたIceCubeニュートリノ観測所で捕らえられるsub-PeV～PeVのエネルギーを持つ高エネルギー・ニュートリノが、どういった天体現象を起源とするのかは永らく謎のままであったが、一昨年よりニュートリノ検出の即時アラートが流れるようになったことから、電磁波対応天体のフォローアップ観測が可能となり、起源の探査に向けて、我々はニュートリノ放射天体の同定観測を進めてきた。
我々は、高エネルギーニュートリノが活動銀河核ジェット（ブレーザー）を起源とする可能性を追求するため、ニュートリノ・アラートの位置誤差円（典型的には半径1°）内に存在するブレーザー候補をいち早くピックアップできるように、電波観測カタログをベースとして独自のブレーザーカタログ（Blazar Radio and Optical Suevey, BROSカタログ）を構築した。
そして、2017年9月22日にIceCubeで検出されたニュートリノ・イベントに関して、広島大学1.5mかなた望遠鏡を用いて可視光・近赤外線による追跡観測を実施し、その位置誤差円内に存在するBROSカタログ内のブレーザーの測光を行うことにより、増光したブレーザーを見出した。その後、フェルミ・ガンマ線衛星の観測等でもこのブレーザーが増光していることが判明し、高エネルギー・ニュートリノ天体に対して史上初めての対応天体の同定に大きく貢献することができた。また、かなた望遠鏡以外にも、国立天文台ハワイ観測所すばる望遠鏡や、光赤外大学間連携による多地点観測も実施し、可視光・近赤外線域における測光・分光、偏光観測を重点的に実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Fermi-LAT detection of increased gamma-ray activity of TXS 0506+056, located inside the IceCube-170922A error region (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Yasuyuki T.; Buson, Sara; Kocevski, Daniel
  • 雑誌名: The Astronomer's Telegram 巻: 10791 ページ: 1-1
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] OISTER optical and near-infrared monitoring observations of peculiar radio-loud active galactic nucleus SDSS J110006.07+442144.3 (2017)
  • 著者名/発表者名: Morokuma, Tomoki; Tanaka, Masaomi; Tanaka, Yasuyuki T.; Itoh, Ryosuke; Tominaga, Nozomu; Gandhi, Poshak; Pian, Elena; Mazzali, Paolo; Ohta, Kouji; Matsumoto, Emiko; Shibata, Takumi; Akimoto, Hinako; Akitaya, Hiroshi; Ali, Gamal B.; Aoki, Tsutomu; Doi, Mamoru; Ebisuda, Nana; Essam, Ahmed; et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 ページ: 82-1 - 82-20
  • DOI: 10.1093/pasj/psx075
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 高エネルギーニュートリノ事象IceCube-170922A: フェルミ衛星による誤差領域内でのGeV flaringブレーザー TXS 0506+056の検出 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2018-03-14 – 2018-03-14
• [学会発表] Fermi-LAT detection of a flaring blazar inside the error region of IceCube-170922A (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: The extreme Universe viewed in very-high-energy gamma rays 2017
  • 発表場所: 東京大学宇宙線研究所
  • 年月日: 2017-12-18 – 2017-12-18
  • 国際学会
• [学会発表] IceCubeニュートリノ事象の電磁波フォローアップ観測の現状 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 第8回 光赤外線天文学大学間連携ワークショップ
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス
  • 年月日: 2017-12-14 – 2017-12-14
  • 招待講演
• [学会発表] 150 MHz TGSS, 1.4 GHz NVSSデータを用いたブレーザー候補天体カタログと Pan STARRSデータによる可視対応天体の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会2017年秋季年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2017-09-13 – 2017-09-13
• [学会発表] ニュートリノフォローアップやTeVサーベイに向けた TGSS, NVSS, PS1を用いた 新しいブレーザー候補カタログ BROS: Blazar Radio and Optical Survey (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 木曽シュミットシンポジウム
  • 発表場所: 木曽町文化交流センター
  • 年月日: 2017-07-06 – 2017-07-06