| 研究課題/領域番号 |
25400227
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浅野 勝晃 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (80399279)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ガンマ線バースト / 活動銀河核ジェット / 粒子加速 / 最高エネルギー宇宙線 / 高エネルギーニュートリノ / X線・ガンマ線 |
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| 研究概要 |
本課題の目的は「高エネルギー天体の時間変動観測を時間発展シミュレーションに基づいて解釈し、高エネルギー宇宙線生成のメカニズムを探る。同時に、謎に包まれている高エネルギー天体現象の放射メカニズムを明らかにする」というものである。研究計画の研究テーマとして5つ挙げていたが、その内4つの課題について順調に研究が進み、論文として発表する事ができた。
我々はガンマ線バーストの光球モデルを時間発展シミュレーションによって、そのスペクトルの進化を詳細に調べた（課題2）。我々の結果が示すように、観測を説明するためにはプラズマの加熱率の時間発展を微妙に調整する必要があり、モデルとして必ずしも及第点に達しているとは言えないと考えている。
課題3と5に関連し、AGNの二次加速モデルを検討した。通常、二次加速モデルは、スペクトルが鋭くなりすぎ、観測と合わないと思われていた。しかし、プラズマの時間発展を考慮する事で、二次加速モデルは電波からガンマ線の広い帯域でスペクトルを説明できる、有力なモデルであることが明らかになった。
課題1としては、Fermi衛星がGRB130427Aという非常に明るいバーストを検出し、その議論に加わった。爆発後、9時間たってからの高エネルギー放射が確認され、GRB残光の標準モデルに疑問を投げかける、興味深い結果となっている。この結果は私がまとめた後に、フェルミ日本チームのHPにアップされている。
これらの成果に加えて、私の時間発展シミュレーションを用いて、厳密なGRB起源宇宙線とニュートリノの放射を計算した。GRBはニュートリノによる観測的制限をかいくぐり、最高エネルギー宇宙線の源として寄与できることが具体的に示された。
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| 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
研究計画に記した課題はほぼ全て今年度中に論文として出版された。その成果も、AGNの二次加速の重要性を指摘するなど、大変有意義なものであると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在、宇宙線研究所の修士の院生と、中性子星合体時の非熱的放射の研究を行っている。我々の時間発展シミュレーションは、スペクトルや光度の進化を精密に議論できるため、将来の電磁波による重力波対応天体探査の際、大きな武器になると考えている。また、フェルミバブルと呼ばれる、銀河の大きな（~10kpc）ガンマ線の構造を電子の二次加速を用いて説明しようと、もう一人の院生と共に研究を進めている。このバブルは銀河中心の過去の活動により、大きな泡状構造が銀河の上下に生まれ、そこで加速された粒子からガンマ線が放たれていると考えられている。ここでも衝撃波下流のプラズマの時間発展を取り入れることで、電波からガンマ線までにいたるスペクトルや輝度分布を説明できると考えている。多くの研究者は陽子起源のガンマ線モデルで説明しようと試みているが、我々のモデルは電波も説明しようと試みており、より包括的なモデルになりうるのではと考えている。
どれも大変時節を得た、興味深い課題だと考えている。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
10%ほどの金額が残っているが、これは年度末に切れてしまったプリンタ関係の消耗品費に既に大部分が使われている。また最新の論文の投稿料1110ドルは次年度に支払うことが確定している。
上記にあるように、すでに支出済みで、実質的に残額はない。
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