ＧｅＶガンマ線観測および多波長偏光観測による活動銀河核ジェットの構造の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24244014
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 深沢 泰司 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60272457)
• 研究分担者: 大野 雅功 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50509875)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 宇宙物理 / X線天文学

研究実績の概要

ブレーザー天体においては，新型ガンマ線活動銀河核である電波銀河の2つを，「すざく」衛星とフェルミ衛星で観測した結果，電波銀河の中では低光度であるにもかかわらず，電子が高エネルギーまで加速されている特殊な天体であることを示した。従来の統一モデルでは，ジェットの中心と端で速度が異なる構造を持つ天体において，視線方向とジェットの進行方向の角度が小さいほど電子が高エネルギー側まで加速される、という描像であったが，この２天体はジェットと視線方向の角度は１０度以上と大きいにもかかわらず，電子が高エネルギーまで加速されている，という意味で統一モデルを破る天体であることがわかった。よって、ジェット天体の統一モデルの見直しが迫られる。

SGDの開発は，本年度は搭載品の製造を完了させた。処理回路も完成させ試験を行った。そして，秋から冬にかけて，SGD２台とも，センサー部，処理回路を全部組み合わせて，低温キャリブレーション試験，熱真空試験，振動試験，音響試験をすべて実施し、すべて無事に突破した。これにより、衛星に搭載できる状態となった。低温試験と熱真空試験では，カウントレートの安定性，各種フラグの正常性，バックグラウンド除去効率，放射線源によるエネルギー分解能，イメージ再構成の性能を確認し，所定どおりの性能であることが確認できた。また、解析ソフトウエアーの開発も進めた。

将来軟ガンマ線偏光装置の開発では，SGDコンプトンカメラよりも位置分解能を良くするために，細かいピッチのシリコンパッドセンサーの基礎特性試験を行い，従来のセンサーで大きかった読み出し線に付随する容量が小さくなり、エネルギー分解能が改善していることが確認できた。また、同じく位置分解能が良く、読み出しチャンネルを大幅に削減できるシリコンドリフトセンサーを新たに製造し、基礎特性試験のセットアップを組み立てた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ジェット天体の観測は順調に進んでいる。一方，SGDの製造も１年ほど遅れたが，無事完成させた。ASTRO-H衛星打ち上げは2015年度末に伸びているが，本科研費の研究期間内には観測できる見込みである。また，将来検出器の開発における観測シミュレーションはSGDのシミュレータを生かすことになるが，SGDのハードエウアー開発優先で進めたため，少し遅れている。一方、新たなセンサーの基礎特性試験は着々と進んでいる。

今後の研究の推進方策

当初の計画通りに進めていく．以下，特に来年度について述べる．観測の方は，引続きフェルミ衛星と可視偏光によるジェット天体の観測とともに，特に電波銀河について集中的に成果を出していくことを目指す。SGD の衛星搭載上での各種試験に参加し，センサーが問題ないことをモニターしつつ，年度末の衛星打ち上げに備える。また，スペアコンプトンカメラを用いた偏光キャリブレーションをSpring8で実施する。また，昨年度取得した較正データの解析を進め，解析ソフトへの入力データベースや応答関数の構築を進める。将来検出器用に設計したシリコンパッドセンサーとシリコンドリフトセンサーの基礎特性試験を進め，次のセンサー開発に向けたデータを出す．

研究成果

• [雑誌論文] Six Years of Fermi-LAT and Multi-Wavelength Monitoring of the Broad-Line Radio Galaxy 3c 120: Jet Dissipation At Sub-Parsec Scales from the Central Engine (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y. T,, Doi, A., Inoue, Y., Cheung, C. C., Stawarz, L., Fukazawa, Y., Gurwell, M. A., Tahara, M., Kataoka, J., Itoh, R.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 799 ページ: L18
  • DOI: 10.1088/2041-8205/799/2/L18
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Suzaku Observations of gamma-Ray Bright Radio Galaxies: Origin of the X-Ray Emission and Broadband Modeling (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa, Y., Finke, J., Stawarz, L., Tanaka, Y., Itoh, R., Tokuda, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 798 ページ: 74
  • DOI: 10.1088/0004-637X/798/2/74
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Variable optical polarization during high state in gamma-ray loud, narrow-line Seyfert 1 galaxy 1H 0323+342 (2014)
  • 著者名/発表者名: Itoh, R., Tanaka, Y. T., Akitaya, H., Uemura, M., Fukazawa, Y., Inoue, Y., Doi, A., Arai, A., Hanayama, H., Hashimoto, O., Hayashi, M., Izumiura, H., Kanda, Y., Kawabata, K. S., Kawaguchi, K., Kawai, N., Kinugasa, K., Kuroda, D., Miyaji, T., Moritani, Y. et al.
  • 雑誌名: Publication of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 ページ: 108
  • DOI: 10.1093/pasj/psu095
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development and verification of signal processing system of BGO active shield onboard Astro -H (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno, M., Tokuda, S., Kawano, T., Furui, S., Edahiro, I., Takahashi, H., Goto, K., Fukazawa, Y., Murakami, H., Kobayashi, S., Sakurai, S., Sasano, M., Torii, S., Nakano, T., Ono, K., Miyake, K., Nishida, T., Nakazawa, K., Makishima, K., Hagino, K. et al.
  • 雑誌名: Proc. of SPIE 巻: 9144 ページ: 91445G
  • DOI: 10.1117/12.2055676
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Development and calibration of fine collimators for the ASTRO-H Soft Gamma-ray Detector (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, T., Kimura, D., Fukazawa, Y., Furui, S., Goto, K., Hayashi, T., Kawabata, K. S., Kawano, T., Kitamura, Y., Shirakawa, H., Tanabe, T., Makishima, K., Nakajima, K., Nakazawa, K., Fukuyama, T., Ichinohe, Y., Ishimura, K., Ohta, M., Sato, T., Takahashi, T. et al.
  • 雑誌名: Proc. of SPIE 巻: 9144 ページ: 91445F
  • DOI: 10.1117/12.2054649
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Soft gamma-ray detector (SGD) onboard the ASTRO-H mission (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa, Y., Tajima, H., Watanabe, S., Blandford, R., Hayashi, K., Harayama, A., Kataoka, J., Kawaharada, M., Kokubun, M., Laurent, P., Lebrun, F., Limousin, O., Madejski, G. M., Makishima, K., Mizuno, T., Mori, K., Nakamori, T., Nakazawa, K., Noda, H., Odaka, H. et al.
  • 雑誌名: Proc. of SPIE 巻: 9144 ページ: 91442C
  • DOI: 10.1117/12.2055292
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Extreme Blazars Studied with Fermi-LAT and Suzaku: 1ES 0347-121 and Blazar Candidate HESS J1943+213 (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y. T., Stawarz, L., Finke, J., Cheung, C. C., Dermer, C. D., Kataoka, J., Bamba, A., Dubus, G., De Naurois, M., Wagner, S. J., Fukazawa, Y., Thompson, D. J. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 787 ページ: 155
  • DOI: 10.1088/0004-637X/787/2/155
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extremely High Polarization in the 2010 Outburst of Blazar 3C 454.3 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasada, M., Uemura, M., Fukazawa, Y., Yasuda, H., Itoh, R., Sakimoto, K., Ikejiri, Y., Yoshida, M., Kawabata, K. S., Akitaya, H., Ohsugi, T., Yamanaka, M., Komatsu, T., Miyamoto, H., Nagae, O., Nakaya, H., Tanaka, H., Sato, S., Kino, M. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 784 ページ: 141
  • DOI: 10.1088/0004-637X/784/2/141
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 新型Ｓｉ-ｐａｄ検出器の基礎特性測定および性能評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白川裕章
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-23
• [学会発表] ASTRO-H 衛星搭載硬Ｘ線軟ガンマ線検出器におけるＢＧＯアクティブシールドの地上較正試験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野雅功
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-23
• [学会発表] フェルミ衛星による Broad Line Radio Galaxy 3C 120のモニター観測と多波長データによるMeV/GeV ガンマ線放射位置と放射機構の探査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-23
• [学会発表] GeVガンマ線観測（Fermiガンマ線宇宙望遠鏡）とCTA (2015)
  • 著者名/発表者名: 深沢泰司
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] ASTRO-H衛星搭載軟ガンマ線検出器(SGD)の搭載品を用いた軌道上環境での動作検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 枝廣育実
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] すざく衛星とフェルミ衛星によるガンマ線電波銀河PKS0625-354と3C78の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深沢泰司
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-21
• [学会発表] すざく衛星によるradio-loudな狭輝線セイファート1型銀河1H~0323+342のX線観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白川裕章
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] かなた望遠鏡による活動銀河核の可視光・X線・ガンマ線での相関の探査 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河口賢至
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 大学間連携によるAGNジェットの多波長観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤亮介
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] 光赤外大学間連携とかなた望遠鏡による Narrow Line Seyfert 1 Galaxy 1H~0323+342の可視観 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] すざく衛星による活動銀河核の硬X線軟ガンマ線スペクトルの時間変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深沢泰司
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [備考] 広島大学宇宙科学センター研究成果
  • URL: http://www.hiroshima-u.ac.jp/hasc/kenkyuseika/
• [備考] 広島大学高エネルギー宇宙グループ学会発表
  • URL: http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/gakkai.html
• [備考] 広島大学高エネルギー宇宙グループ学位論文
  • URL: http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/thesis.html
• [備考] 日本Fermi衛星グループ
  • URL: http://www-heaf.hepl.hiroshima-u.ac.jp/glast/glast-j.html