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2011 年度 実績報告書

TeVガンマ線・X線観測で探る宇宙線の起源

研究課題

研究課題/領域番号 22684012
研究機関青山学院大学

研究代表者

馬場 彩  青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70392082)

キーワード宇宙線 / X線宇宙物理 / TeVガンマ線 / 超新星残骸 / パルサー星雲
研究概要

我々銀河の基本構成要素である宇宙線は、発見から100年経った現在もその加速機構・加速源が解明されず、探査が続いている。本研究では、この宇宙最大の謎の探査が最終目的である。
宇宙線は磁場や星間物質との相互作用でX線やガンマ線を放射する。従って、X線・ガンマ線を用いた天球探査は宇宙線加速解明への重要な手掛かりになる。今年度は引き続きX線・ガンマ線帯域で発見された宇宙線加速候補天体の研究を続けている。新たな宇宙線陽子加速源候補の発見(HESS J1702-420)、年老いたパルサー星雲での加速電子の拡散の様子(Vela X)など、多くの新事実をつきとめた。また、銀河宇宙線加速源の最有力候補である超新星残骸について系統的解析を行ない、衝撃波面での磁場の増幅と進化を考えると、若い時に非熱的X線で明るく、約1000年で急速に暗くなるという観測的事実をうまく説明できることをつきとめた。これは、衝撃波での磁場などの物理構造の進化を間接的ながらも捉えた初めての成果である。また、2014年打ち上げ予定のX線天文衛星ASTRO-H、2018年稼働予定のTeVガンマ線望遠鏡CTAの正式メンバーとして、それぞれの望遠鏡で達成可能なサイエンスとデザインのバランスを検討している。ASTRO-Hでは、軟X線撮像分光検出器(SXI)の開発チームにも参加し、主にコンタミネーション防止フィルターの設計や性能実験を担当した。さらに教育広報チームのリーダーとして、広報活動も主体的に行なっている。その他にも、白色矮星での宇宙線加速、銀河面背景銀河団の発見など、宇宙線加速に関連する様々な分野での成果も挙げている。

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

各天体の観測、研究は当初の計画より早く系統的研究が進んでいる。一方申請者の妊娠で海外出張が出来なくなり、チーム間の交流が難しくなった。この点はテレビ会議などを多用することでカバーしている。

今後の研究の推進方策

今後も個々の天体の観測研究、系統的研究、観測機器の開発の三本柱での研究活動を引き続き行なう。引き続き海外出張は難しい状況が続くが、テレビ会議の活用、海外からの招聘などを利用して共同研究者との緊密な連携をはかる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evolution of Synchrotron X-rays in Supernova Remnants2012

    • 著者名/発表者名
      R.Nakamura, A.Bamba, T.Dotani, M.Ishida, R.Yamazaki, K.Kohri
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 746 ページ: 134-138

    • DOI

      10.1088/0004-637X/746/2/134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku Observation of the Intermediate Polar V1223 Sagittarii2011

    • 著者名/発表者名
      T.Hayashi, M.Ishida, Y.Terada, A.Bamba, T.Shionome
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S739-S750

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku Detection of Diffuse Hard X-ray Emission outside Vela X2011

    • 著者名/発表者名
      S.Katsuda, K.Mori, R.Petre, H.Yamaguchi, H.Tsunemi, F.Bocchino, A.Bamba, M.Miceli, J.W.Hewitt, T.Temin, H.Uchida, R.Yoshii
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S827-S836

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku Observation of the unidentified VHE Gamma-Ray Source HESS J1702-4202011

    • 著者名/発表者名
      T.Fujinaga, A.Bamba, T.Dotani, M.Ozaki, G.Puehlhofer, S.Wagner, O.Reimer, S.Funk, J.Hinton
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S857-S864

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Candidate of an X-Ray Luminous Cluster of Galaxies Behind the Galactic Plane2011

    • 著者名/発表者名
      S.Yamauchi, A.Bamba, K.Koyama
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: S957-S961

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design concepts for the Cherenkov Telescope Array CTA : an advanced facility for ground-based high-energy gamma-ray astronomy2011

    • 著者名/発表者名
      The CTA Consortium, A.Bamba, et al
    • 雑誌名

      Experimental Astronomy

      巻: 32 ページ: 193-316

    • DOI

      10.1007/s10686-011-9247-0

    • 査読あり
  • [学会発表] すざくで観測したHESSJ1731-3472012

    • 著者名/発表者名
      馬場彩
    • 学会等名
      ワークショップ「超新星残骸」
    • 発表場所
      名古屋大学,愛知県
    • 年月日
      2012-01-13
  • [学会発表] Supernova Remnants as Chemical Element Distributors2011

    • 著者名/発表者名
      Aya Bamba
    • 学会等名
      Chemical Evolution of the Universe
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan U.(東京都、日本)
    • 年月日
      2011-11-01
  • [学会発表] SNRとCTA2011

    • 著者名/発表者名
      馬場彩
    • 学会等名
      マルチメッセンジャー宇宙物理学とCTA
    • 発表場所
      宇宙線研究所(千葉県)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] 「すざく」衛星による宇宙線加速超新星残骸HESS J1731-347の観測(II):他波長との比較2011

    • 著者名/発表者名
      馬場彩
    • 学会等名
      天文学会秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] X線観測による銀河系内宇宙線加速源の研究2011

    • 著者名/発表者名
      馬場彩
    • 学会等名
      天文学会秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島県
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] ASTRO-H/CTAで探るPulsar System2011

    • 著者名/発表者名
      馬場彩
    • 学会等名
      High Energy Observation of Pulsar Systems for Future Missions
    • 発表場所
      埼玉大学,埼玉県
    • 年月日
      2011-09-03
  • [学会発表] Multi-wavelength Studies of PWNe2011

    • 著者名/発表者名
      Aya Bamba
    • 学会等名
      Suzaku 2011
    • 発表場所
      Stanford U.(カリフォルニア州、アメリカ)
    • 年月日
      2011-07-20
  • [備考]

    • URL

      http://www.phys.aoyama.ac.jp/~bamba/

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公開日: 2013-06-26  

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