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2014 Fiscal Year Annual Research Report

PeV 天体から探る高エネルギー宇宙の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 26287051
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

井岡 邦仁  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80402759)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords宇宙物理 / 高エネルギー宇宙 / ガンマ線バースト / ニュートリノ / 理論天文学 / 素粒子
Outline of Annual Research Achievements

天体起源と考えられる PeV ニュートリノがついに発見された。PeV ニュートリノが発見されたということは、天体から我々までニュートリノが飛来できたことを意味する。天体と我々の間は完全に真空ではなく、ビッグバンの後に残された宇宙ニュートリノ背景放射が存在している。もしニュートリノとニュートリノの間の相互作用の断面積が十分に大きければ、PeV ニュートリノは背景ニュートリノと相互作用して、我々まで届かないはずである。それゆえ、ニュートリノが観測されたという事実は、ニュートリノ間の相互作用に制限を加えることになる。そこで我々はニュートリノ間の相互作用に新たな制限を加え、さらに、ある相互作用の場合、ニュートリノが低エネルギーにカスケードして、逆に今回の観測を説明できる可能性を示した。
ショートガンマ線バーストはPeV 天体の有力候補である。ショートガンマ線バーストの有力な起源は連星中性子星の合体である。連星中性子星の合体によりブラックホールと降着円盤が形成され、ジェットが放出されると考えられている。ジェットは衝撃波を形成し、衝撃波を粒子が行ったり来たりすると、PeVを超えて粒子加速することが可能になる。一方、最近の数値計算によると、連星中性子星の合体で、一部の物質が外側に飛ばされることが分かってきた。放出物質があると、ガンマ線バーストを起こすために、ジェットはその中を貫く必要がある。我々は、ジェットが放出物質を貫く間に絞られて細くなることを初めて指摘し、ショートガンマ線バーストのジェットを絞る新しい機構を提唱した。これまで、ショートガンマ線バーストの周りには何もないのでジェットをどう絞るのか謎であったが、合体時の放出物質が鍵となることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画通り論文を作成できているから。

Strategy for Future Research Activity

計画通り研究を進める。特に今後はAMS-02実験の結果が出てくるので、その結果を受けて論文を書く。

Causes of Carryover

科研費研究員を雇用するため

Expenditure Plan for Carryover Budget

科研費研究員を雇用する

  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Princeton(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Princeton
  • [Journal Article] 130GeV gamma-ray line through axion conversion2015

    • Author(s)
      Yamanaka, Masato; Kohri, Kazunori; Ioka, Kunihito; Nojiri, Mihoko M.
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 91 Pages: 063532

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.063532

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dust formation in macronovae2015

    • Author(s)
      Takami, Hajime; Nozawa, Takaya; Ioka, Kunihito
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 789 Pages: L6-L10

    • DOI

      10.1088/2041-8205/789/1/L6

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] IceCube PeV-EeV Neutrinos and Secret Interactions of Neutrinos2014

    • Author(s)
      Ioka, Kunihto; Murase, Kohta
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 061E01 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu090

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Jet collimation in the ejecta of double neutron star merger: new canonical picture of short gamma-ray bursts2014

    • Author(s)
      Nagakura, Hiroki; Hotokezaka, Kenta; Sekiguchi, Yuichiro; Shibata, Masaru; Ioka, Kunihito
    • Journal Title

      Astrophysical Journal Letters

      Volume: 784 Pages: L28-L32

    • DOI

      10.1088/2041-8205/784/2/L28

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cosmological Fast Radio Bursts from Binary White Dwarf Mergers2015

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      物理学会
    • Place of Presentation
      佐賀大学 本庄キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-18 – 2015-09-21
  • [Presentation] CTAで迫る物理2015

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      物理学会 宇宙線・宇宙物理領域,素粒子論領域合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Invited
  • [Presentation] Engine-Powered Macronovae2015

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      「重力波の多様な観測による宇宙物理学の新展開」第3回領域シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学 東広島キャンパス
    • Year and Date
      2015-02-19 – 2015-02-21
  • [Presentation] ガンマ線バースト・高速電波バースト研究の現状、宇宙論との関係2015

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      初代星・初代銀河研究会
    • Place of Presentation
      東北大学 片平キャンパスさくらホール
    • Year and Date
      2015-01-19 – 2015-01-21
    • Invited
  • [Presentation] 高エネルギー宇宙物理学研究会20142014

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      Dust Formation in Macronovae
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-25
  • [Presentation] Unveiling the Origin of High-Energy Neutrinos2014

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      Korean Physics Society Meeting
    • Place of Presentation
      Gwangju, Korea
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Population III and Explosion Models2014

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      40th COSPAR
    • Place of Presentation
      Moscow, Russia
    • Year and Date
      2014-08-02 – 2014-08-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高エネルギーニュートリノ宇宙物理2014

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      CRCタウンミーティング
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-07-12 – 2014-07-12
    • Invited
  • [Presentation] Multi-Messenger Counterparts to Gravitational Waves2014

    • Author(s)
      井岡邦仁
    • Organizer
      大阪市立大学コロキウム
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2014-05-09 – 2014-05-09
    • Invited
  • [Remarks] ホームページ

    • URL

      http://research.kek.jp/people/ioka/index.html

  • [Funded Workshop] HEAP2014 Cosmic PeVatron2014

    • Place of Presentation
      KEK
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-27  

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