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2014 年度 実績報告書

ガンマ線バーストの火の玉光球モデルによる米徳関係式の起源の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23540305
研究機関京都大学

研究代表者

中村 卓史  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80155837)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
キーワードガンマ線バースト / SGRBの発生率 / 重力波検出
研究実績の概要

継続時間の短いガンマ線バーストSGRBのスペクトルのピークの値Epと光度LpにLp=A*Ep**nと言う米徳関係式が成立する。Aの値はSGRBでは継続時間の長いLGRBの0.2倍であることを昨年の研究で明らかにした。そこで、今年度はSGRBの米徳関係式の応用を行った。SGRBで赤方偏移が判明しているのは少なくて、せいぜい20個程度であるので、その形成率ははっきりしていない。ところが、BATSEと言う衛星は1990-2000年の間に約800ものSGRBを検出している。そこで新たなSGRBの米徳関係式を使うと、赤方偏位zを決める事が出来る事に着目した。具体的には光子数が多くて、Epを精度良く決められる明るい72個のSGRBの赤方偏移zを決めた。これに基づき、現在z=0でのSGRBの最小の発生率が1.15(+0.56 -0.66)x10**(-7) evens Mpc**(-3)/yrである事が解った。SGRBは連星中性子星(NS)やNSーBH(ブラックホール)連星が起こすと言うのが有力な考えであり、2015-2019年頃までには我が国のKAGRA等の第2世代重力波干渉計がその重力波を初検出すると考えられている。SGRBは開き角6度くらいのジェットと考えられているので、KAGRA等はSGRBがNS-NSの場合、最低年間4イベント、まNS-BHの場合146イベントSGRBからの重力波を検出することが判明した。明るいSGRBだけをデータ解析の対象にしているので、実際はこの4倍程度のNS-NSの場合16イベント程度、NS-BHの場合600イベントくらい検出が期待される。NS-BHはNS-NSより質量が大きいので遠くても重力波が検出可能であるのが重要で、SGRBのほんの10%がNS-BHでもイベント率は年間70イベントくらいになる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Short Gamma Ray Burst Formation Rate from BATSE data using Ep-Lp correlation and the minimum gravitational wave event rate of coalescing compact binary2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yonetoku, Takashi Nakamura, Tatsuya Sawano, Keitaro Takahashi and Asuka Toyanago
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 789 ページ: 65-70

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Possible Indirect Confirmation of the Existence of Pop III Massive Stars by Gravitational Wave2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kinugawa, Kohei Inayoshi, Kenta Hotokezaka, Daisuke Nakauchi and Takashi Nakamura
    • 雑誌名

      MNRAS

      巻: 442 ページ: 2963-2992

    • DOI

      doi: 10.1093/mnras/stu1022

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Soft X-ray Extended Emissions of Short Gamma-Ray Bursts as Electromagnetic Counterparts of Compact Binary Mergers; Possible Origin and Detectability2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Takashi; Kashiyama, Kazumi; Nakauchi, Daisuke; Suwa, Yudai; Sakamoto, Takanori; Kawai, Nobuyuki
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 796 ページ: 13-23

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Possible existence of viable models of bi-gravity with detectable graviton oscillations by gravitational wave detectors2014

    • 著者名/発表者名
      De Felice, A., Nakamura, T., Tanaka, T.
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 043E01 ページ: 043E01

    • DOI

      doi:10.1093/ptep/ptu024

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measuring Speed of Gravitational Waves by Observations of Photons and Neutrinos from Compact Binary Mergers and Supernovae2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nishizawa and Takashi Nakamura
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 90 ページ: 044048

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 重力波源としてのShort GRB発生頻度の研究2014

    • 著者名/発表者名
      澤野達哉、鳥屋子あすか、米徳大輔、澤野達哉 、中村卓史
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] 重力波源としての短時間ガンマ線バーストの発生率2014

    • 著者名/発表者名
      鳥屋子あすか、米徳大輔、澤野達哉 、中村卓史
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] Probing Relativistic Su pernova Explosions with Multi-Band Synchrotron Emission2014

    • 著者名/発表者名
      仲内大翼、樫山和己、長倉洋樹、諏訪雄大、中村卓史
    • 学会等名
      天文学会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13

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公開日: 2016-06-01  

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