ガンマ線バーストに於けるハドロン加速及び高エネルギー放射

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19740139
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 長瀧 重博 京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (60359643)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: ガンマ線バースト / 超新星爆発 / 中性子星 / 元素合成 / 核反応 / 一般相対論

研究概要

ガンマ線バーストからの高エネルギーガンマ線、高エネルギーニュートリノについての研究を行いました。特に、ガンマ線バーストから発せられるTeVエネルギースケールの高エネルギーガンマ線を汎用コードGIANT4用いて世界で最も定量的に正しく評価致しました。結果として、私の研究成果は、高エネルギーニュートリノ検出器IceCubeグループにてガンマ線バースト高エネルギー背景ニュートリノのテンプレートとして採用されおり、近い将来の検出が期待されています。

研究成果

• [雑誌論文] High-energy emission as a test of the prior emission model for gamma-ray burst afterglows (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Murase, K. Toma, R. Yamazaki, S. Nagataki, K. Ioka
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 402巻 ページ: L54-L58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of General Relativistic Magnetohydrodynamic Code and its Application to Central Engine of Long Gamma-Ray Bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 704巻 ページ: 937-950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Propagation of Ultra-High energy Nuclei in Cluster of Galaxies: Resulting Composition and Secondary Emission (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kotera, D. Allard, K. Murase, J. Aoi, Y. Dubois, T. Pierog, S. Nagataki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 707巻 ページ: 370-386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Effects of Pair Echos on Gamma-Ray Burst Afterglow Emission (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Murase, B. Zhang, K. Takahashi, S. Nagataki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 396巻 ページ: 1825-1832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cosmogenic Neutrinos as a Probe of the Transition from Galactic to Extragalactic Cosmic Rays (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Takami, K. Murase, S. Nagataki, K. Sato
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 31巻 ページ: 201-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] A peculiar jet and arc of molecular gas toward the rich and young stellar cluster Westerlund 2 and a TeV gamma ray source (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Fukui, S. Nagataki
  • 雑誌名: Publication of Astronomical Society of Japan 61巻 ページ: L23-L27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetohydrodynamic Effects in Propagating Relativistic Jets: Reverse Shock and Magnetic Acceleration (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizuno, B. Zhang, B. Giacomazzo, K. Nishikawa, P.E. hardee, S. Nagataki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 690巻 ページ: 47-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extended monopole solution of the Blandford-Znajek mechanism: Higher order terms for a Kerr parameter (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Tanabe, S. Nagataki
  • 雑誌名: Physical Review D 78巻 ページ: 024004
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-energy cosmic-ray nuclei from high- and low-luminosity gamma-ray bursts and implications for multimessenger astronomy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Murase, K. Ioka, S. Nagataki, T. Nakamura
  • 雑誌名: Physical Review D 78巻 ページ: 023005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing Intergalactic Magnetic Fields in the GLAST Era through Pair Echo Emission from TeV Blazars (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Murase, K. Takahashi, S. Inoue, K. Ichiki, S. Nagataki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 686巻 ページ: 67-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-energy cosmic-ray nuclei from high- and low-luminosity gamma-ray bursts and implications for multimessenger astronomy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Takahashi, K. Murase, K. Ichiki, S. Inoue, S. Nagataki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 687巻 ページ: 5-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cosmic Rays above the Second Knee from Clusters of Galaxies and Associated High-Energy Neutrino Emission (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Murase, S. Inoue, S. Nagataki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 689巻 ページ: 105-108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonrelativistic and Relativistic Treatments for Propagation of Torsional Resonant Alfven Waves Strongly Magnetized Neutron Stars (2008)
  • 著者名/発表者名: Okita, T., Nagataki, S., Kojima, Y.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 119巻 ページ: 39-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Study of Gamma-Ray Burst Jet Formation in Collapsars (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagataki, S., Takahashi, R., Mizuta, A., Takiwaki, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 659巻 ページ: 512-529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of the Cosmic Infrared Background on Delayed High-Energy Emission from Gamma-Ray Bursts (2007)
  • 著者名/発表者名: Murase, K., Asano, K., Nagataki, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 671巻 ページ: 1886-1895
  • 査読あり
• [学会発表] GRB-SN Connection: Central Engine of Long GRBs and Explosive Nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: alileo- Xu Guangqi meeting
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] GRB-SN Connection: Central Engine of Long GRBs and Explosive Nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: The Shocking Universe" Gamma-Ray Bursts and High Energy Shock phenomena
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Ultra-High Energy Cosmic Rays and Cosmogenic Neutrinos (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: APCTP Focus Program on Recent Developments in Neutrino Physics and Astroparticle Physics
  • 発表場所: Pohang, Korea
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] Toward Understanding of GRB-Supernova Connection by General Relativistic MHD Simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: APCTP Focus Program on Recent Developments in Neutrino Physics and Astroparticle Physics
  • 発表場所: Pohang, Korea
  • 年月日: 2009-06-24
• [学会発表] High-Energy Neutrino As tronomy and Gamma-Ray Bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: APCTP Focus Program on Recent Developments in Neutrino Physics and Astropartic le Physics
  • 発表場所: Pohang, K orea
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] Toward Understanding of GRB-Rupernova Connection by General Relativistic MHD Simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: 4th International Sakharov Conference on Physics
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2009-05-23
• [学会発表] A Key to Understand Supernova-GRB Connection: Explosive Nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: KIAA Program on GRB Physics
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-05-21
• [学会発表] Toward Understanding of GRB-Rupernova Connection by General Relativistic MHD Simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: KIAA Program on GRB Physics
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] High-Energy Neutrino Astronomy and Gamma-Ray Bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: KIAA Program on GRB Physics
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] ロンダガンマ線バーストの中心エンジン (2008)
  • 著者名/発表者名: 長瀧重博
  • 学会等名: 特定領域「ガンマ線バースト」シンポジウム
  • 発表場所: 東京, 日本
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] elativistic Jets from Massive Stars: Supernovae and Gamma-Ray Bursts Connection (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: Astrophysical Jet Workshop by the JSPS Global-COE program "Quest for Fundamental Principles in the Universe"
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] ある理論屋の視点:宇宙線天文学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長瀧重博
  • 学会等名: 第38回天文天体物理若手夏の学校宇宙線分科会
  • 発表場所: つくば, 日本
  • 年月日: 2008-07-29
• [学会発表] Numerical Simulations of the Central Engine for Long Gamma-Ray Bursts (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: 37th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2008-07-16
• [学会発表] High Energy Neutrino Astronomy (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: International School of Cosmic Ray Astrophysics 16th Course
  • 発表場所: Erice, Italy
  • 年月日: 2008-07-07
• [学会発表] Numerical Study on the Central Engine of Long GRB (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nagataki
  • 学会等名: YongPyong 2008 Astrophysics
  • 発表場所: YongPyong, Korea
  • 年月日: 2008-02-26