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2012 年度 実施状況報告書

ガンマ線バーストの新しい観測的分類手法とその統一理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24740116
研究機関東京大学

研究代表者

筒井 亮  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任研究員 (00625593)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードガンマ線バースト / ダークエネルギー
研究概要

これまで一つの種族からなると思われていた継続時間の長いガンマ線バースト(LGRB)が実は、光度が最大に達した後徐々に暗くなって行く種族と、輝き初めから最後まで変動しつつもほぼ一定の明るさで輝く種族の二つの異なる種族に分離出来るということを世界で初めて発見した。この新しい分類に基づくと、それまで一つの分散の大きな関係式と思われていたLGRBのνFνスペクトルに山の見られるエネルギー(Ep)と明るさが最大になる時の光度(Lp)の間の経験則が実は非常に分散の小さな二つの異なる関係式であったということが判明した。新しいそれぞれの関係式の周りのデータのバラツキは明るさで10%ほどしかなく、これは良く知られているセファイド型変光星の周期-光度関係やIa型超新星の減光率-最大光度関係の周りのバラツキと同じ程度である。ガンマ線バーストはこれらの天体よりも遥かに明るく、従って遠方にあっても観測可能であるため、この関係式を用いればこれまで距離を直接測ることの出来なかった深宇宙においてもLGRBを用いて10%程度の精度で距離を測ることが可能である。早速新しく発見した、この関係式を用いて、超新星の観測することが難しい100億光年より先の宇宙のLGRBに対して距離を求めて、今後LGRBがダークエネルギーという今世紀の物理学最大の難問に対する制限を与える上でこれまでにない強力な道具となりうることを世界で初めて指摘した。

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

本研究の課題の一つである、ガンマ線バーストの新しい分類手法の構築に向けてほぼ計画通りの成果が得られた。

今後の研究の推進方策

今年度は主にガンマ線バーストの即時放射のデータを用いて研究を行った。この研究は計画通り進んだので、次年度からは用いるデータを即時放射のみから、X線残光、可視残光にまで広げて、其々の種族における光度曲線の振る舞いがどうなっているのかを見て行く。観測的に正しく分類することが出来るようになり、それらの種族がどのような共通点と相違点を理解することにより、将来の理論研究への見通しが良くなるであろう。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Possible existence of the Ep-Lp and Ep-Eiso correlations for short gamma-ray bursts with a factor 5-100 dimmer than those for long gamma-ray bursts2013

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui Ryo, Yonetoku Daisuke, Nakamura Takashi, Takahashi Keitaro, Morihara Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 431 ページ: 1398-1404

    • DOI

      10.1093/mnras/stt262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying Subclasses of Long Gamma-Ray Bursts with Cumulative Light-Curve Morphology of Prompt Emissions2013

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tsutsui, Takashi Nakamura, Yonetoku Daisuke, Keitaro Takahashi, Yoshiyuki Morihara
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 65 ページ: 3(1)-3(11)

    • 査読あり
  • [学会発表] Measuring distance with gamma-ray bursts2012

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tsutsui
    • 学会等名
      RESCEU SYMPOSIUM ON GENERAL RELATIVITY AND GRAVITATION JGRG22
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20121112-20121116
    • 招待講演
  • [学会発表] ガンマ線バーストはIa型超新星のように精度のよい標準光源となりうるのか?2012

    • 著者名/発表者名
      筒井亮、中村卓史、米徳大輔、高橋慶太郎
    • 学会等名
      日本天文学会2012年秋季年会
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] Are gamma-ray bursts as precise distance indicators as Type Ia Supernovae?2012

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tsutsui, Takashi Nakamura, Daisuke Yonetoku, Keitaro Takahashi
    • 学会等名
      The Thirteenth Marcel Grossmann Meeting on Recent Developments in Theoretical and Experimental General Relativity, Gravitation, and Relativistic Field Theory
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      20120701-20120707
  • [学会発表] Identification of subclasses of long gamma-ray bursts with cumulative light curve morphology2012

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tsutsui, Takashi Nakamura, Daisuke Yonetoku, Keitaro Takahashi
    • 学会等名
      FIRST STARS IV - FROM HAYASHI TO THE FUTURE
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120521-20120525

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公開日: 2014-07-24  

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