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2022 年度 実績報告書

高角度分解能SZ効果とX線ジョイント解析による銀河団ガス物理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K04012
研究機関広島大学

研究代表者

岡部 信広  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (00436073)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード銀河団 / 銀河団ガス / スニヤエフ・ゼルドビッチ効果 / X線 / 弱い重力レンズ効果 / 多波長ジョイント解析
研究実績の概要

最終年度は天球面上に衝突している銀河団の数値シミュレーション(ZuHone et al. 2011)に対して解析モデルを作成した。暗黒物質の重力ポテンシャル中にある銀河団ガスの密度と温度分布をよく記述する一般化したNFWモデル(gNFWモデル)に衝撃波を記述するランキン-ユゴニオ関係式を導入し、全体のガス分布と局所的な衝撃波の構造を同時に再現することを確認した。本研究では最初の研究としてSZ効果のデータのみを使用した。X線とSZ効果への拡張は容易であるが、パラメータ数が2倍に増えるため今後の課題としたい。
ALMAデータを使った論文を発表した(Kitayama et al. 2023)。
XMM-NewtonのX線観測データのプロポーザルが昨年度に引き続き採択された。現在までに1つの銀河団で観測がおこなわれた。今後2つの銀河団で観測が予定されている。
研究期間を通して観測的・理論的アプローチの両面から高角度分解能SZ効果とX線ジョイント解析について順調に行われた。観測ではジョイント解析だけでなく弱い重力レンズ効果なども含めた多波長解析を行った。これにより、どのようにしたら、新たな情報を引き出せるかを論文で示した。特に、銀河団衝突タイムスケールに対する銀河団ガスへの影響を調べる手法を提示した。
想定外だったのは、高角度分解能SZ効果のデータの取得である。観測可能な時期は通年の中でも1ヶ月程度しかなく、その中でもさらに厳しい天候条件が課せられ、取得が不可能であった。今後天体数を増やす上で障害となりうる。2030年代に建設される予定である電波望遠鏡ではこのような厳しい天候条件はないと期待される。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件)

  • [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] University of Geneva(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      University of Geneva
  • [国際共同研究] INAF/INFN(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      INAF/INFN
  • [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
      5
  • [雑誌論文] Galaxy clusters at z ~ 1 imaged by ALMA with the Sunyaev-Zel’dovich effect2023

    • 著者名/発表者名
      Kitayama Tetsu、Ueda Shutaro、Okabe Nobuhiro、Akahori Takuya、Hilton Matt、Hughes John P、Ichinohe Yuto、Kohno Kotaro、Komatsu Eiichiro、Lin Yen-Ting、Miyatake Hironao、Oguri Masamune、Sifon Cristobal、Takakuwa Shigehisa、Takizawa Motokazu、Tsutsumi Takahiro、van Marrewijk Joshiwa、Wollack Edward J
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 75 ページ: 311~337

    • DOI

      10.1093/pasj/psac110

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2023-12-25  

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