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2020 年度 実施状況報告書

多波長データに基づく銀河団ダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K03704
研究機関東邦大学

研究代表者

北山 哲  東邦大学, 理学部, 教授 (00339201)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード銀河団 / ダークマター / 電波 / X線
研究実績の概要

前年度に引き続き、赤方偏移0.6に位置するフェニックス銀河団(SPT-CLJ2344-4243)に関する研究成果を発表した。この銀河団は、現在までに知られている中で唯一、激しいガスの冷却と星形成が起こっていることが確実視されている銀河団である。今回我々は、Australia Telescope Compact Array (ATCA)を用いて、フェニックス銀河団の中心銀河内の巨大ブラックホールから噴出するジェットを発見することに成功した。巨大ブラックホールによるジェットは、銀河団におけるガスの冷却や星形成を普遍的に阻害するのではないかと従来考えられてきたが、今回の結果はそのような描像に対する興味深い反例を提供している。本成果に関しては、2020年8月31日に国立天文台などによるプレスリリースが行われた。
また、銀河団の中心銀河とダークマターハローの空間分布に関する研究についても、前年度の研究成果を更に発展させ、強い重力レンズ効果を用いて測定されたダークマターハローの形状と、ハッブル宇宙望遠鏡により観測された中心銀河の形状の間の系統的な比較を、計45個の銀河団に対して行った。その結果、ダークマターハローの主軸の向きと、中心銀河の主軸の向きが、20度程度の範囲内でほぼ揃っていることなどを明らかにした。
すばる望遠鏡に搭載された Hyper Suprime-Cam による広視野サーベイで同定された銀河団のフォローアップ観測も進めた。Green Bank Telescope によるスニヤエフ・ゼルドビッチ効果とXMM-Newton衛星によるX線のデータを用いた解析の結果、2億度を超える非常に高温なガスの存在が明らかになった。
さらに、かねてより執筆を進めてきた銀河団に関する専門書を発刊した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

前年度までの研究を更に発展させた成果が得られ、査読付き論文として出版されているため。

今後の研究の推進方策

これまでに得られた成果をさらに発展させつつ研究を進めたい。特に、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)を用いた銀河団プラズマの研究に関して、新しいデータが取得されたので、それを用いた研究に重点をおく予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナの影響で、旅費の使用が困難となったために未使用額が生じた。次年度に状況が改善すれば旅費等として使用することを計画している。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Institut d'Astrophysique de Paris/Universite Coutete d'Azur/Universite Paris-Saclay(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Institut d'Astrophysique de Paris/Universite Coutete d'Azur/Universite Paris-Saclay
  • [国際共同研究] 台湾中央研究院天文及天文物理研究所(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      台湾中央研究院天文及天文物理研究所
  • [国際共同研究] University of Pennsylvania/University of Virginia/National Radio Astronomy Observatory(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Pennsylvania/University of Virginia/National Radio Astronomy Observatory
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究] European Southern Observatory/University of Bonn(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      European Southern Observatory/University of Bonn
  • [国際共同研究] University of Bristol(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Bristol
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      6
  • [雑誌論文] Shapes and alignments of dark matter haloes and their brightest cluster galaxies in 39 strong lensing clusters2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Taizo、Oguri Masamune、Peirani Sebastien、Suto Yasushi、Dubois Yohan、Pichon Christophe、Kitayama Tetsu、Sasaki Shin、Nishimichi Takahiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 496 ページ: 2591~2604

    • DOI

      10.1093/mnras/staa1479

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of radio jets in the Phoenix galaxy cluster center2020

    • 著者名/発表者名
      Akahori Takuya、Kitayama Tetsu、Ueda Shutaro、Izumi Takuma、Lee Kianhong、Kawabe Ryohei、Kohno Kotaro、Oguri Masamune、Takizawa Motokazu
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 ページ: 62

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active gas features in three HSC-SSP CAMIRA clusters revealed by high angular resolution analysis of MUSTANG-2 SZE and XXL X-ray observations2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Nobuhiro、Dicker Simon、Eckert Dominique、Mroczkowski Tony、Gastaldello Fabio、Lin Yen-Ting、Devlin Mark、Romero Charles E、Birkinshaw Mark、Sarazin Craig、Horellou Cathy、Kitayama Tetsu、Umetsu Keiichi、Sereno Mauro、他
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 501 ページ: 1701~1732

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2330

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 大質量銀河団サンプル(CLASH)を用いた冷却コアの系統解析2021

    • 著者名/発表者名
      上田周太朗、一戸悠人、 Molnar, Sandor M.、梅津敬一、北山哲
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
  • [学会発表] フェニックス銀河団の冷却コア(1) ATCAによるAGNジェットの初解像2020

    • 著者名/発表者名
      赤堀卓也、北山哲、上田周太朗、泉拓磨、李建鋒、川邊良平、河野孝太郎、大栗真宗、滝沢元和
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [学会発表] フェニックス銀河団の冷却コア(2) ALMAによるSZ効果の高解像度測定2020

    • 著者名/発表者名
      北山哲、上田周太朗、赤堀卓也、小松英一郎、川邊良平、河野孝太郎、高桑繁久、滝沢元和、堤貴弘、吉川耕司
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [図書] 銀河団2020

    • 著者名/発表者名
      北山 哲
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      日本評論社
    • ISBN
      978-4-535-60746-0

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公開日: 2021-12-27  

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