ガンマ線バーストの最大の赤方偏移と宇宙で最初に出来た天体の同定

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14204024
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中村 卓史 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80155837)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅村 雅之 筑波大学, 計算物理学研究センター, 教授 (70183754) ; 中川 貴雄 宇宙科学研究所, 教授 (20202210) ; 村上 敏夫 金沢大学, 理学部, 教授 (60092350) ; 米徳 大輔 金沢大学, 理学部, 助手 (40345608) ; 小林 行泰 国立天文台, 教授 (50170361)
• Keywords: ガンマ線バースト / 初期宇宙 / 星生成 / 赤外線観測

Research Abstract

本計画は、2003年12月に打上げられる予定の,Swiftガンマ線バースト観測衛星と連動して、最も大きい赤方偏移の天体を観測しようとする計画である。現在までに、KeckやSubaruやHubbleのような観測装置で、z〜6程度までの観測は実行されたが、本計画はz〜10に達する遠方の現象を観測する野心的な計画である。遠方を観測するには、明るい光源が必要で、それを宇宙で一番明るいと考えられるガンマ線バーストの新星(OT)に求める。しかしOTは短時間の現象で、何時どこで発生するかをあらかじめ予言できない。24時間自動で待ち受ける観測装置を必要とする。Swift衛星が知らせる粗い方向を使うのである。初期宇宙で発生するガンマ線バーストを観測するので、水素のLy α輝線を距離の尺度に使うが、それが赤外線となることから、観測は赤外線で行なう。既に村上と小林が中心となって、宇宙科学研究所屋上の1.3mφ赤外線望遠鏡の改造(自動化)を始めた。望遠鏡は中型だが、観測の早さで大型望遠鏡に勝る。しかし13年前に作られた望遠鏡は、相当に改造部分が多く苦労している。経緯台とドームはほぼ自動化され、可視光CCDによる観則が始まつた。まだ赤外線検出器は働いていない。24時間化するためには、液体窒素から電気冷凍機に変更するのだが,それが完成していない。12月を目標に稼動させたい。これとは独立に、ガンマ線バーストの理論的な研究と既存のデータを使った初期宇宙の研究が行なわれた。中村等によるviewing-angleの導入や「ガンマ線バースト研究会(京大理学部)」は大きな成果である。梅村による「宇宙で最初の天体研究会(筑波大学)」も本科研費でサポートされた。

Research Products

• [Publications] S.R.Kulkarni, et al.: "The Quiescent counterpart of the soft gamma-ray repeater SGR 0526-66"Astrophys. J.. 585. 948-954 (2003)
• [Publications] K.Ioka, et al.: "A Possible Origin of Lognormal Distributions in Gamma-Ray Bursts"Astrophys. J. Letters. 570. L21-L24 (2002)
• [Publications] Ryo Yamazaki, et al.: "X-ray Flashes from Off-axis Gamma-Ray Bursts"Astrophys. J. Letters. 571. L31-L35 (2002)
• [Publications] N.Kawakatu, et al.: "The Radiation Drag Driven Mass Accretion in Clumpy Interstellar Medium : Implications for the supermassive Black Hole-to-Bulge Relation"Mon. Not. Roy. Astron. Soc.. 329. 572-578 (2002)
• [Publications] F.Nakamura, et al.: "The Stellar Initial Mass Function in Primordial Galaxies"Astrophys. J.. 569. 549-557 (2002)
• [Publications] K.Ohsuga, et al.: "Does the Slim-Disk Model Correctly Consider Photon-Trapping Effects?"Astrophys. J.. 574. 315-324 (2002)
• [Publications] K.Ioka: "Ultrafast Self-Compton cooling"Astrophys. J.. 583. 819-823 (2003)