銀河・銀河団内の宇宙線とそれが母天体に与える影響

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540308
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤田 裕 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10332165)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 宇宙線 / 銀河 / 銀河団

研究概要

銀河、銀河団のガス中には宇宙線が存在し、銀河、銀河団の進化に影響を与えていると考えられている。本研究では銀河、銀河団での宇宙線の加速過程と、その後の拡散過程、さらには拡散した宇宙線が周囲の環境に与える影響について統一的に研究を行い、主に以下のようなことがわかった。（１）銀河においては多くの宇宙線は超新星残骸で加速されるが、加速された宇宙線はプラズマ中に波を発生させる。波との相互作用により宇宙線の拡散速度は著しく低下する。（２）銀河団の中心ではAGNにより宇宙線が加速されるが、加速された宇宙線はプラズマの波とともに銀河団ガス中に広がり、広く銀河団ガスを加熱する。

研究成果

• [雑誌論文] The Environment around the Young Massive Star Cluster RSGC 1 and HESS J1837-069 (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, H. Nakanishi, E. Muller, N. Kobayashi, M. Saito, C. Yasui, H. Kikuchi, & K. Yoshinaga
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Volume 66, Issue 1 ページ: 5
  • DOI: 10.1093/pasj/pst020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of an Outstanding Disk in the cD Galaxy of the Hydra A Cluster (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, N. Okabe, K. Sato, T. Tamura, S. Matsushita, H. Hirashita, M. Nakamura, K. Matsushita, K. Nakazawa, & M. Takizawa
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Volume 65, Issue 6 ページ: 5
  • DOI: 10.1093/pasj/65.6.L15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Wavelength Studies of Spectacular Ram Pressure Stripping of a Galaxy. II. Star Formation in the Tail (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yagi, L. Gu, Y. Fujita, K. Nakazawa, T. Akahori, T. Hattori, M. Yoshida, & K. Makishima
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 778, Issue 2 ページ: 17
  • DOI: 10.1088/0004-637X/778/2/91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Wavelength Studies of Spectacular Ram Pressure Stripping of a Galaxy. I. Discovery of an X-ray Absorption Feature (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Gu, M. Yagi, K. Nakazawa, M. Yoshida, Y. Fujita, T. Hattori, T. Akahori, & K. Makishima
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: Volume 777, Issue 2 ページ: 5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/777/2/L36
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, Y. Ohira, & Y. Yamazaki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: Volume 775, Issue 1 ページ: 5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/775/1/L20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability Analysis for Cosmic-Ray Heating of Cool Cores in Galaxy Clusters (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, S. Kimura, & Y. Ohira
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Volume 432, Issue 2 ページ: 1434-1443
  • DOI: 10.1093/mnras/stt563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Entropy at the Outskirts of Galaxy Clusters as Implications for Cosmological Cosmic-Ray Acceleration (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, Y. Ohira, & Y. Yamazaki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: Volume 767, Issue 1 ページ: 4
  • DOI: 10.1088/2041-8205/767/1/L4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku observations of Abell 1835 outskirts : Deviation from hydrostatic equilibrium (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ichikawa, K. Matsushita, N. Okabe, K. Sato, Y.-Y. Zhang, A. Finoguenov, Y. Fujita, Y. Fukazawa, M. Kawaharada, K. Nakazawa, T. Ohashi, N. Ota, M. Takizawa, T. Tamura, & K. Umetsu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 766, Issue 2 ページ: 19
  • DOI: 10.1088/0004-637X/766/2/90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radio Mini-Halo Emission from Cosmic Rays in Galaxy Clusters and Heating of the Cool Cores (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, & Y. Ohira
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Volume 428, Issue 1 ページ: 599
  • DOI: 10.1093/mnras/sts050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suzaku observations of the Hydra A cluster out to the virial radius (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, T. Sasaki, K. Matsushita, E. Sakuma, K. Sato, Y. Fujita, N. Okabe, Y. Fukazawa, K. Ichikawa, M. Kawaharada, K. Nakazawa, T. Ohashi, N. Ota, M. Takizawa, & T. Tamura
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Volume 64, Issue 5 ページ: 1
  • DOI: 10.1093/pasj/64.5.95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissipative phenomena in extended-bodies interactions I : Methods Dwarf galaxies of the Local Group and their synthetic CMDs (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Pasetto, G. Bertelli, E.K. Grebel, C. Chiosi, & Y. Fujita
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: Volume 542 ページ: 15
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201117612
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-thermal Emissions from Cool Cores Heated by Cosmic-Rays in Galaxy Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, & Y. Ohira
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 746, Issue 1 ページ: 7
  • DOI: 10.1088/0004-637X/746/1/53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Star Formation in the Cometary Tails Associated with Cluster Galaxies (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamagami, & Y. Fujita
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Volume 63, Issue 6 ページ: 1165-1169
  • URL: http://pasj.asj.or.jp/v63/n6/630611/630611-frame.htm
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Heating of Cluster Cooling Flows by Cosmic-Ray Streaming (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, & Y. Ohira
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Volume 738, Issue 2 ページ: 7
  • DOI: 10.1088/0004-637X/738/2/182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alfvén wave amplification and self-containment of cosmic rays escaping from a supernova remnant (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita, F. Takahara, Y. Ohira, & K. Iwasaki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Volume 415, Issue 4 ページ: 3434-3438
  • DOI: 10.1111/j.1365-2966.2011.18980.x
  • 査読あり
• [学会発表] 電波銀河Hydra Aで見つかった巨大ガス円盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 岡部信広, 佐藤浩介, 松下恭子, 田村隆幸, 松下聡樹, 平下博之, 中村雅徳, 中澤知洋, 滝沢元和
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] ガンマ線散開星団RSGC 1 が置かれている環境 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 菊地洋輝, 吉永圭吾, 中西裕之, Erik Muller, 齋藤正雄, 小林尚人, 安井千香子
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 大平豊, 山崎了
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] Search of dust lanes in massive elliptical galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: Quasar science with HSC : Toward the first results
  • 発表場所: ASIAA, Taiwan
  • 年月日: 20140114-16
• [学会発表] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 理論懇シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20131225-27
• [学会発表] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理学研究会
  • 発表場所: パレス松州(宮城県)
  • 年月日: 20131117-19
• [学会発表] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: X-raying the Gamma-Ray Universe
  • 発表場所: Hakone, Japan
  • 年月日: 20131104-06
• [学会発表] Heating of Galaxy Clusters by Cosmic-Rays (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: From black holes to cosmic rays
  • 発表場所: Les Houches, France
  • 年月日: 20131014-18
• [学会発表] 銀河団中心銀河での AGN の大規模活動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 研究会「ALMA で探るブラックホール高エネルギー現象」
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 20130925-26
• [学会発表] 銀河団の電波観測から探る銀河団の宇宙線加熱 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 日本SKA サイエンス会議「宇宙磁場」
  • 発表場所: 国立天文台水沢VLBI 観測所
  • 年月日: 20130913-14
• [学会発表] 宇宙線加速が銀河団のエントロピー分布に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 大平豊, 山崎了
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20130910-12
• [学会発表] The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants and Predictions in the TeV Band (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙2013
  • 発表場所: 東京大学宇宙線研究所
  • 年月日: 20130903-04
• [学会発表] 銀河団コアの宇宙線加熱の安定性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 木村創大, 大平豊
  • 学会等名: 日本天文学会2013年春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 20130320-23
• [学会発表] 銀河団コアの非熱的現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 研究会「銀河団の物理」
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2013-12-28
• [学会発表] Generation of Magnetic Fields in the Universe through the Weibel instability (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: Axion Cosmophysics
  • 発表場所: KEK, Tsukuba
  • 年月日: 20121106-09
• [学会発表] 宇宙線による銀河団の加熱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理学研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 20121004-06
• [学会発表] 銀河団コアを加熱する宇宙線からの電波放射 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 大平豊
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] Stable Heating of Cluster Cool Cores by Cosmic-Ray Streaming (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: IAU General Assembly
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20120820-24
• [学会発表] Heating of cluster cooling cores by cosmic-ray streaming (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: BLACK HOLE FEEDBACK 2012
  • 発表場所: Dartmouth College, USA
  • 年月日: 20120730-0830
• [学会発表] 銀河団コアからの電波放射 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 日本SKAサイエンス会議「宇宙磁場」2012
  • 発表場所: 福岡県志賀島
  • 年月日: 20120625-26
• [学会発表] 宇宙線で加熱された銀河団コアからの放射 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 大平豊
  • 学会等名: 日本天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 20120319-22
• [学会発表] 銀河団の宇宙線からの放射 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 銀河団研究会
  • 発表場所: 箱根強羅静雲荘
  • 年月日: 20111218-19
• [学会発表] 銀河団の宇宙線による加熱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 20111215-17
• [学会発表] Escape of Cosmic Rays from Supernova Remnants (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: High Energy Astroparticle Physics 2011
  • 発表場所: KEK, Tsukuba
  • 年月日: 20111113-15
• [学会発表] 銀河団の非熱的輻射とCTA (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 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: 東京大学宇宙線研究所
  • 年月日: 20110929-1001
• [学会発表] 銀河の尾の中での星形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山上高宏, 藤田裕
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 20110919-22
• [学会発表] Cosmic-Ray Streaming による銀河団コアの加熱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕, 大平豊
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 20110919-22
• [学会発表] 銀河団コアの宇宙線による加熱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田裕
  • 学会等名: 第11回高宇連研究会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 20110809-11
• [学会発表] Alfven Wave Amplification and Self-Containment of Cosmic-Rays Escaping from a Supernova Remnant (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujita
  • 学会等名: Cosmic rays and their interstellar medium environment
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 20110626-0701
• [備考]
  • URL: http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/~fujita/index.html