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2017 Fiscal Year Research-status Report

多波長で探る宇宙プラズマとダークマターの共進化

Research Project

Project/Area Number 25400236
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

北山 哲  東邦大学, 理学部, 教授 (00339201)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2019-03-31
Keywords銀河団 / X線 / ミリ波サブミリ波
Outline of Annual Research Achievements

平成28年4月に運用を停止したX線天文衛星「ひとみ」が事故前に取得していた希少な観測データから可能な限りの科学的情報を引き出すための系統的な解析と考察を行い、その結果を論文として出版した。主な成果としては、1)ペルセウス座銀河団中心部における高温電離ガスの運動速度が、100~200 km/s 程度の値でほぼ一様に空間分布していることを初めて明らかにしたこと、2)同領域において、ヘリウム型鉄イオンによる輝線が共鳴散乱を受けていることを明確に示したこと、3)同領域における重元素組成比が、太陽近傍と整合することを初めて明らかしたこと、4)同領域のガスに対して、衝突電離平衡からの有意なずれは認められないことを示したこと、5)ペルセウス座銀河団中心に存在する活動銀河核において、蛍光鉄輝線の放射が、ブラックホールから約5000光年以内の領域から生じていることを示したこと、6)これらの成果に対する検出器由来の系統誤差、および既存のプラズマモデルに起因する不定性などを系統的に明らかにしたこと、などが挙げられる。これらは、マイクロカロリメータを用いた高分解能X線分光観測が、銀河団や活動銀河核の強力な研究手段となることを実証したものといえる。
また、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAによる観測データを用いて、計4つの重力レンズ銀河団方向における輝線放射天体探査を行い、赤方偏移0.3, 0.7, 1.2, 6 における CO(3-2), CO(4-3), CO(5-4), [CⅡ] 放射天体の光度関数にそれぞれ制限を導いた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

X線衛星ひとみやアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAなどによる最新の観測データを活用した研究成果を得ることができた。研究期間開始時から現在までに、計21編の査読論文が国際的な学術誌に掲載された。

Strategy for Future Research Activity

X線天文衛星「ひとみ」が取得したデータを用いて、銀河団中における重元素量の空間分布を明らかにする研究などを進め、得られた成果を論文として出版する予定である。

Causes of Carryover

平成29年度は、これまでに得られた研究成果に関する招待講演の依頼が2件あったが、1件は主催者から旅費が支給され、1件は勤務先における業務のために講演依頼を受諾することがかなわなかっため、旅費の残額が増加した結果、次年度使用額が生じた。平成30年度は、これまでに得られた研究成果を更に拡張したり、成果を発表したりするための費用として使用することを計画している。

  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Peer Reviewed: 11 results) Presentation (6 results)

  • [Int'l Joint Research] NASA, Goddard Space Flight Center/Stanford University/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NASA, Goddard Space Flight Center/Stanford University/Massachusetts Institute of Technology
    • # of Other Institutions
      16
  • [Int'l Joint Research] University of Waterloo/Saint Mary's University/University of Manitoba(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      University of Waterloo/Saint Mary's University/University of Manitoba
  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge/University of Durham/University of Southampton(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Cambridge/University of Durham/University of Southampton
  • [Int'l Joint Research] Laboratoire APC/CEA Saclay(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Laboratoire APC/CEA Saclay
  • [Int'l Joint Research] Max Planck Institute(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max Planck Institute
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      9
  • [Journal Article] Atmospheric gas dynamics in the Perseus cluster observed with Hitomi2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 9

    • DOI

      10.1093/pasj/psx138

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurements of resonant scattering in the Perseus Cluster core with Hitomi SXS2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 10

    • DOI

      10.1093/pasj/psx127

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Temperature structure in the Perseus cluster core observed with Hitomi2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 11

    • DOI

      10.1093/pasj/psy004

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Atomic data and spectral modeling constraints from high-resolution X-ray observations of the Perseus cluster with Hitomi2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 12

    • DOI

      10.1093/pasj/psx156

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hitomi observation of radio galaxy NGC 1275: The first X-ray microcalorimeter spectroscopy of Fe-Kα line emission from an active galactic nucleus2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 13

    • DOI

      10.1093/pasj/psx147

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for thermal X-ray features from the Crab nebula with the Hitomi soft X-ray spectrometer2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 14

    • DOI

      10.1093/pasj/psx072

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hitomi X-ray studies of giant radio pulses from the Crab pulsar2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 15

    • DOI

      10.1093/pasj/psx083

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hitomi observations of the LMC SNR N 132 D: Highly redshifted X-ray emission from iron ejecta2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 16

    • DOI

      10.1093/pasj/psx151

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Glimpse of the highly obscured HMXB IGR J16318-4848 with Hitomi2018

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 17

    • DOI

      10.1093/pasj/psx154

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Blind Millimeter Line Emitter Search using ALMA Data Toward Gravitational Lensing Clusters2017

    • Author(s)
      Yamaguchi Yuki、Kohno Kotaro、Tamura Yoichi、Oguri Masamune、Ezawa Hajime、Hayatsu Natsuki H.、Kitayama Tetsu、Matsuda Yuichi、Matsuo Hiroshi、Oshima Tai、Ota Naomi、Izumi Takuma、Umehata Hideki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 845 Pages: 108

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa80e0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solar abundance ratios of the iron-peak elements in the Perseus cluster2017

    • Author(s)
      Hitomi Collaboration
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 551 Pages: 478

    • DOI

      10.1038/nature24301

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銀河団RXJ1347-1145 の数値シミュレーションI2018

    • Author(s)
      石崎滉也, 赤堀卓也, 北山哲, 吉川耕司, SZ-ALMA チーム
    • Organizer
      日本天文学会2018年春季年会
  • [Presentation] 銀河団と中心銀河の楕円率と主軸の向きの相関2018

    • Author(s)
      岡部泰三、大栗真宗、須藤靖、西道啓博、北山哲、佐々木伸、Sebastien Peirani
    • Organizer
      日本天文学会2018年春季年会
  • [Presentation] ALMA 3mm帯データを用いた無バイアスのミリ波輝線銀河探査2018

    • Author(s)
      李建鋒, 河野孝太郎, 廿日出文洋, 山口裕貴, 山下祐依, 早津夏己, 大栗真宗, 梅畑豪紀, 北山哲, 上田周太朗, 田村陽一, 松田有一, 赤堀卓也
    • Organizer
      日本天文学会2018年春季年会
  • [Presentation] 「ひとみ」によるペルセウス座銀河団の高温ガスの速度場の測定2017

    • Author(s)
      上田周太朗, 一戸悠人, 藤本龍一, 井上翔太, Caroline Kilbourne, 北山哲, Maxim Markevitch, Brian McNamara, 太田直美, Scott Porter, 田村隆幸, 田中桂悟, Norbert Werner
    • Organizer
      日本天文学会2017年秋季年会
  • [Presentation] 銀河団のダークマターとバリオン分布の楕円率と主軸の向きの相関2017

    • Author(s)
      岡部泰三、大栗真宗、須藤靖、西道啓博、北山哲、佐々木伸、Sebastien Peirani
    • Organizer
      日本天文学会2017年秋季年会
  • [Presentation] Phoenix 銀河団におけるALMA 3mm帯データを使ったミリ波輝線銀河探査2017

    • Author(s)
      李建鋒, 河野孝太郎, 廿日出文洋, 山口裕貴, 山下祐依, 早津夏己, 大栗真宗, 梅畑豪紀, 北山哲, 上田周太朗, 田村陽一, 松田有一
    • Organizer
      日本天文学会2017年秋季年会

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Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-22  

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