銀河団の形成進化におけるエネルギー収支の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25400231
• 研究機関: 奈良女子大学
• 研究代表者: 太田 直美 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (40391891)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: Ｘ線天文学 / 宇宙物理学 / 銀河団 / 高温プラズマ / 衝突合体現象 / 非熱的放射 / 乱流 / 宇宙構造形成

研究実績の概要

本研究は、「すざく」衛星のアーカイブデータによる(a)銀河団の硬Ｘ線放射や(b)ガスバルク運動の解析に加えて、ASTRO-H衛星の超高分解能Ｘ線カロリメータを利用して銀河団中のガス乱流測定を実現し、これらをもとに銀河団形成におけるエネルギー収支問題の解明を目指している。
(a)については、ドイツ・Argelander-Institut fuer Astronomieに滞在し、すざく衛星とニュートン衛星のデータを用いた国際共同研究を進めた。硬Ｘ線放射の起源に加え、超高温熱的ガスからのＸ線放射強度と電波放射強度との相関を調査した結果について、投稿論文を準備中である。(b)すざく衛星の最新の検出器較正データベースを反映して、様々な形態を持つ8つの近傍銀河団中のガスバルク運動探査を行い、成果を査読付き論文として発表した。本研究ではまず、ケンタウルス座銀河団中のサブクラスターの持つガスの視線速度が可視光で得られた視線速度より有意に小さいことを初めて示した。これは、衝突合体によってガスと銀河の空間分布にずれが生じたことを意味する。また、規則型銀河団において検出器の系統誤差を超えるガスの視線運動があることも新たにわかった。このことはガスバルク運動の有無が必ずしも銀河団形態とは単純な相関関係にないことを示唆する。また、宇宙論的シミュレーションを利用して、ASTRO-H衛星搭載Ｘ線カロリメータの観測手法や期待される銀河団ガスの速度構造測定について詳細に検討を行い、規則型銀河団では典型的に数%の精度で銀河団質量分布の再構築が可能であるという結果を得た。

研究成果

• [国際共同研究] Argelander-Institut fuer Astronomie(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Argelander-Institut fuer Astronomie
• [国際共同研究] Yale University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Yale University
• [雑誌論文] Central mass profiles of the nearby cool-core galaxy clusters Hydra A and A478 (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Okabe, K. Umetsu, T. Tamura, Y. Fujita, M. Takizawa, K. Matsushita, Y. Fukazawa, T. Futamase, M. Kawaharada, S. Miyazaki, Y. Mochizuki, K. Nakazawa, T. Ohashi, N. Ota, T. Sasaki, K. Sato, S. I. Tam
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 456 ページ: 4475-4487
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2916
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Search for gas bulk motions in eight nearby clusters of galaxies with Suzaku (2016)
  • 著者名/発表者名: Naomi Ota, Hiroko Yoshida
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 00 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1093/pasj/psv128
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Future Japanese X-ray TES Calorimeter Satellite: DIOS (Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor) (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Yamada, T. Ohashi, Y. Ishisaki, Y. Ezoe, N. Miyazaki, K. Kuwabara, G. Kuromaru, S. Suzuki, K. Mitsuda, N. Y. Yamasaki, Y. Takei, K. Sakai, K. Nagayoshi, R. Yamamoto, T. Hayashi, H. Muramatsu, Y. TAwara, I. Mitsuishi, Y. Babazaki, R. Nakamichi, A. Bandai, T. Yuasa, N. Ota
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 00 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1007/s10909-015-1362-2
  • 査読あり
• [学会発表] すざく衛星による Abell 2744 銀河団周辺のミッシングバリオン探査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部詩穂, 太田直美, 赤松弘規, Y.-Y. Zhang, A. Finoguenov
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14 – 2016-03-17
• [学会発表] すざく衛星による RXC J1053.7+5453 の電波レリック周辺領域の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板花まどか, 滝沢元和, 赤松弘規, R. van Weeren, 河原創, 深沢泰司, J. Kaastra, 河原田円, 中澤知洋, 大橋隆哉, 太田直美, H. Roettgering, J. Vink, F. Zandanel
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14 – 2016-03-17
• [学会発表] ASTRO-Hの目指すサイエンス (2016)
  • 著者名/発表者名: 大橋隆哉, 山田真也, Richard Mushotzky, 松下恭子, 上田佳宏, 久保田あや, 太田直美, 内山泰伸, Randall Smith, 馬場彩, 湯浅孝行,井上芳幸, 辻本匡弘, 川原田円, 小高裕和, 中島真也, 高橋忠幸
  • 学会等名: 第16回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2016-01-06 – 2016-01-07
• [学会発表] 「すざく」衛星によるAbell2163銀河団による銀河団外縁部までの観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊東雅史、松下恭子、佐藤浩介、太田直美
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [学会発表] Evolution of Groups and Clusters of Galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Pointecouteau, S. Allen, N. Ota
  • 学会等名: Exploring the Hot and Energetic Universe: The first Scientific Conference dedicated to the Athena X-ray Observatory
  • 発表場所: ESA/ESAC, Spain
  • 年月日: 2015-09-08 – 2015-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] New Frontiers in Galaxy Clusters with ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: Eric D. Miller, Tetsu Kitayama, Marshall Bautz, Maxim Markevitch, Kyoko Matsushita, Steven Allen, Madoka Kawaharada, Brian McNamara, Naomi Ota, et al.
  • 学会等名: IAU General Assembly, Meeting #29
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-13
  • 国際学会