高感度広帯域ガンマ線観測によるガンマ線バーストにおけるジェット構造の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25800151
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 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): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ガンマ線バースト / フェルミ衛星 / ASTRO-H

研究実績の概要

本研究では、宇宙最大級の爆発現象であるガンマ線バーストに付随する超相対論的ジェットの運動速度などの物理状態及びガンマ線放射機構について明らかにすべく、ガンマ線観測衛星フェルミを用いた独自のデータ解析と将来計画としてASTRO-H衛星搭載ガンマ線バースト検出器の開発を行ってきた。本年度では、引き続きフェルミ衛星のデータ監視体制に積極的に参加し、即時解析結果を通報するなどフェルミ衛星で検出したガンマ線バーストの距離を決定するための貢献を行ってきた。本研究を通じて、フェルミ衛星の低エネルギー側まで利用したデータ解析手法を確立し、チームとして長年蓄積したガンマ線バーストデータを網羅的に解析し、その系統的性質を明らかにし、従来広く用いられてきた解釈ではフェルミ衛星で検出した高エネルギーガンマ線の振る舞いを説明できないことを確実なものとし、ジェットの性質やガンマ線放射機構に迫る重要な結果を得た。今後さらにデータを蓄積し、新しい解釈へと発展させることができると期待される。また、本年度ではASTRO-H衛星開発において、完成した衛星搭載品を用いた総合的な機能検証試験及び衛星の打ち上げという重要な局面を迎えた。総合試験においては開発したガンマ線バースト検出機能も設計通りの性能、機能を実現できることを明らかにし、無事打ち上げに成功した。衛星軌道上においても同様の機能を発揮することが確認され、軌道上のバックグラウンドデータなど、今後のガンマ線バースト検出器開発に対して非常に有用な情報を得ることができた。本研究を通じて、ASTRO-Hにおいては設計、製作から衛星軌道投入という一連の設計項目を予定通り進めることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Development and verification of signal processing system of avalanche photo diode for the active shields onboard ASTRO-H (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Ohno , T. Kawano, I. Edahiro, H. Shirakawa, N. Ohasha, C. Okada, S. Habata, J. Katsuta, Y. Tanaka, H. Takahashi, T. Mizuno, Y. Fukazawa, H. Murakami, S. Kobayashi, K. Miyake, K. Ono, Y. Kato, Y. Furuta, Y. Murota, K. Okuda, Y. Wada, K. Nakazawa, S. Watanabe, T. Takahashi, H. Tajima, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.04.063
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fermi LAT Stacking Analysis of Swift Localized GRBs (2016)
  • 著者名/発表者名: Ackermann, M. Ajello, M. Anderson, B. Atwood, W. B. Axelsson, M. Baldini, L. Barbiellini, G. Bastieri, D. Bellazzini, R. Bhat, P. N. Bissaldi, E. Bonino, R. Bottacini, E. Brandt, T. J. Bregeon, J. Bruel, P. Buehler, R. Buson, S. Caliandro, G. A. Cameron, R. A. Ohno, M. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 822 ページ: 68-81
  • DOI: 10.3847/0004-637X/822/2/68
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku Wide-band All-sky Monitor measurements of duration distributions of gamma-ray bursts (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohmori, Norisuke Yamaoka, Kazutaka Ohno, Masanori Sugita, Satoshi Kinoshita, Ryuuji Nishioka, Yusuke Hurley, Kevin Hanabata, Yoshitaka Tashiro, Makoto Enomoto, Junichi Fujinuma, Takeshi Fukazawa, Yasushi Iwakiri, Wataru Kawano, Takafumi Kokubun, Motohide et al.
  • 雑誌名: Publications of Astronomical Society of Japan Advance Access 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1093/pasj/psw009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The first demonstration of the concept of "narrow-FOV Si/CdTe semiconductor Compton camera" (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichinohe, Yuto Uchida, Yuusuke Watanabe, Shin Edahiro, Ikumi Hayashi, Katsuhiro Kawano, Takafumi Ohno, Masanori Ohta, Masayuki Takeda, Shin`ichiro Fukazawa, Yasushi Katsuragawa, Miho Nakazawa, Kazuhiro Odaka, Hirokazu Tajima, Hiroyasu Takahashi, Hiromitsu Takahashi, Tadayuki Yuasa, Takayuki
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 巻: 806 ページ: 5-13
  • DOI: 10.1016/j.nima.2015.09.081
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Development and Verification of Signal Processing System of Avalanche Photo Diode for the Active Shields onboard ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Ohno on behalf of the ASTRO-H HXI/SGD team
  • 学会等名: 10th International "Hiroshima" Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors
  • 発表場所: Xian, China
  • 年月日: 2015-09-25 – 2015-09-29
  • 国際学会
• [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応答関数の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野 雅功、他HXI/SGDチーム
  • 学会等名: 天文学会秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [学会発表] Fermi view of Gamma-ray bursts (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Ohno on behalf of the Fermi LAT/GBM collaboration
  • 学会等名: GRB workshop
  • 発表場所: Suzuki Umetaro Hall, RIKEN, Wako
  • 年月日: 2015-08-31 – 2015-09-02
  • 招待講演
• [学会発表] Development and Verification of the Response Function for the BGO Active Shields onboard ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Ohno on behalf of the ASTRO-H HXI/SGD team
  • 学会等名: 11th Geant4 Workshop
  • 発表場所: Hiroshima Institute of Technology
  • 年月日: 2015-08-26 – 2015-08-28
  • 国際学会