数値シミュレーションとX線観測で探る衝突銀河団の高エネルギー現象

2009 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 19740096
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 滝沢 元和 山形大学, 理学部, 准教授 (70323160)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 理論天文学 / X線天文学 / 数値シミュレーション

研究概要

銀河団は宇宙で最大スケールの天体で、様々な手段で観測可能な宇宙論的構造形成の現場として重要な天体である。本研究計画では、高空間分解能数値シミュレーションと「すざく」衛星によるX線観測という二つの手段を用いて、衝突銀河団の高エネルギー現象に迫ることを目的とし、以下のような点を明らかにしていきたい。N体+流体シミュレーションにより、衝突銀河団での衝撃波や乱流の構造を明らかにする。N体+電磁流体シミュレーションにより、銀河団内磁場の進化を明らかにする。とくに衝撃波や乱流に付随して特徴的な構造が現れるかと、ダイナモによる磁場の増幅過程を重点的に調べたい。すざく衛星によるX線観測から、銀河団からの非熱的硬X線を検出し(もしくは信頼度の高い上限値を付け)、銀河団内での高エネルギー粒子および磁場の存在量を決定する(もしくは信頼度の高い制限をつける)。上記のシミュレーションおよびX線観測結果、さらには各種の粒子加速モデルとの比較を行い、銀河団での高エネルギー現象の包括的なシナリオを確立する。

研究成果

• [雑誌論文] Suzaku Observation of Abell 1689: Anisotropic Temperature and Entropy Distributions Associated with the Large-Scale Structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Madoka Kawaharada, Nobuhiro Okabe, Keiichi Umetsu, Motokazu Takizawa, Kyoko Matsushita, Yasushi Fukazawa, Takashi Hamana, Satoshi Miyazaki, Kazuhiro Nakazawa, Takaya Ohashi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 713(に掲載決定(印刷中))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku Observation of the Radio Halo Cluster Abell 2319: Gas Dynamics and Hard X-ray Properties (2009)
  • 著者名/発表者名: Chika Sugawara, Motokazu Takizawa, Kazuhiro Nakazawa
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 61 ページ: 1293-1303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hard X-ray Properties of the Merging Cluster Abell 3667 as Observed with Suzaku (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Nakazawa, Craig L. Sarazin, Madoka Kawaharada, Takao Kitaguchi, Sho Okuyama, Kazuo Makishima, Naomi Kawano, Yasushi Fukazawa, Susumu Inoue, Motokazu Takizawa, Daniel R. Wik, Alexis Finoguenov, Tracy E. Clarke
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 61 ページ: 339-355
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-body + Magnetohydrodynamical Simulations of Merging Clusters of Galaxies: Characteristic Magnetic Field Structures Generated by Bulk Flow Motion (2008)
  • 著者名/発表者名: Motokazu Takizawa
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 687 ページ: 951-958
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku Observation of the Ophiuchus Galaxy Cluster: One of the Hottest Cool Core Clusters (2008)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Fujita, Kiyoshi Hayashida, Masaaki Nagai, Susumu Inoue, Hironori Matsumoto, Nobuhiro Okabe, Thomas. H. Reiprich, Craig L. Sarazin, Motokazu Takizawa
  • 雑誌名: Publications of the Astonomical Society of Japan 60 ページ: 1133-1142
  • 査読あり
• [学会発表] Suzaku Observation of the Radio Halo Cluster Abell 2319: Hard X-ray Prope rties and Gas Dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: Takizawa, M., Sugawara, C., Nakazawa K.
  • 学会等名: The Energetic Cosmos: from Suzaku to Astro-H
  • 発表場所: Otaru, Japan
  • 年月日: 20090629-20090702
• [学会発表] Magnetic Field Structures in Merging Clusters of Galaxies (2009)
  • 著者名/発表者名: Motokazu Takizawa
  • 学会等名: Shock Waves Turbulence, and Particle Acceleration
  • 発表場所: Pohang, Korea
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] Mass Estimation of Merging Clusters of Galaxies (2008)
  • 著者名/発表者名: Motokazu Takizawa, Ryo Nagino, Kyoko Matsushita
  • 学会等名: The 10th Asian-Pacific Rigional Meeting o of the International Astronomical Union
  • 発表場所: Kunming China
  • 年月日: 20080803-20080806
• [備考] 「研究会:マクロでミクロな銀河団」2007年10月24-26日たかみや瑠璃倶楽リゾート
  • URL: http://astr-www.kj.yamagata-u.ac.jp/~zao2007/