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2011 年度 実績報告書

銀河団プラズマへのエネルギー輸送の観測的研究

研究課題

研究課題/領域番号 22740132
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

川原田 円  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空プロジェクト研究員 (50462677)

キーワードX線天文学 / 宇宙物理
研究概要

本年度は、A1914とA1750という、衝突銀河団について、すざく衛星による観測を行った。これまでに、比較的に緩和した系である銀河団A1689について、周辺の大規模構造から物質が流入し、銀河団内部に向かってエネルギー輸送が行われていることがわかってきたが(Kawaharda et al.2010)、銀河団の形成現場である衝突銀河団におけるエネルギー輸送については、まだ観測的に明らかになっていない。周辺をとりまく大規模構造からのエネルギー流入、および、衝突した銀河団同士におけるエネルギー輸送を解明すべく、現在これら2天体について、データの解析を行っている。
「すざく」によるデータ解析と並行して、次期X線衛星ASTRO-Hの開発にも携わっている。この衛星は、軟X線領域におけるかつてない精密な分光と、軟ガンマ線領域にまで届く、広帯域な高感度観測を実現する。ASTRO-Hを使えば、「すざく」で切り拓いた銀河団プラズマにおける熱輸送の研究を、プラズマの運動、プラズマの加熱、粒子加速を直接計測することで、飛躍的に発展させることができる。本年度に私は、ASTRO-H衛星に搭載される硬X線検出器(HXI)によって、衝突銀河団A3667の広がった電波が観測されている領域を観測したときに、硬X線領域で撮像分光ができることを確かめた(Kawaharada et al.2012年春の天文学会)。この観測が実現されれば、銀河団衝突によって解放されて、プラズマに輸送されたエネルギーが、どのような物理過程をへて、どの程度プラズマの加熱や粒子加速にまわるか、観測データから推定することができる。

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

A1689におけて発見された、宇宙の大規模構造から銀河団へのエネルギー輸送の証拠は、SDSSの光学データや、すばる望遠鏡の重力レンズ観測と組み合わせることで、大変重要な成果であり、各種の新聞や雑誌に掲載されるなど、社会的な反響も大きかった。他方で、A1914やA1750といった、衝突銀河団についての研究は、すざく衛星による観測の遅れなどもあって、当初の計画から若干遅れている。これらを全体的にみると、おおむね順調に進展していると言ってよいであろう。

今後の研究の推進方策

今後は、A1914とA1750のデータ解析を行い、成果をまとめて投稿論文にする。また、引き続きASTRO-H衛星HXIの検出器開発を続けるとともに、HXIによる銀河団の硬X線領域でのマッピング観測と、重力レンズ観測を組み合わせた、プラズマ加熱と粒子加速によるエネルギー輸送の研究の可能性を検討し、衛星の観測計画に反映していきたい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Properties of the intracluster medium of Abell 3667 observed with Suzaku XIS2012

    • 著者名/発表者名
      Akamatsu, H.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: (Accepted)(未定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku and XMM-Newton Observations of the Fornax Cluster : Temperature and Metallicity Distribution2011

    • 著者名/発表者名
      Murakami, H.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: 963-977

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku X-ray Follow-up Observation of Weak-Lensing-Detected Halos in the Field around ZwCl 0823.2+04252011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, E.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan

      巻: 63 ページ: 357-366

    • 査読あり
  • [学会発表] ASTRO-H衛星搭載硬X線撮像検出器(HXI)の開発の現状2012

    • 著者名/発表者名
      川原田 円
    • 学会等名
      日本物理学会2012年春季大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] ASTRO-Hで診る銀河団の進化に伴う銀河団ガスの加熱と粒子加速2012

    • 著者名/発表者名
      川原田 円,
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 発表場所
      龍谷大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] Japanese plans and technologies for future high-energy astrophysics2011

    • 著者名/発表者名
      Kawaharada, M.
    • 学会等名
      IAC 2011
    • 発表場所
      Cape Town, South Africa(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-06
  • [学会発表] ICM in cluster outskirts affected by large scale structure discovered by A16892011

    • 著者名/発表者名
      Kawaharada, M.
    • 学会等名
      X-ray Universe 2011
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2011-06-29
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaxa.jp/projects/sat/astro_e2/topics_j.html

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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