ガンマ線バーストを用いた宇宙初期の星生成と高エネルギー宇宙線の起源の探査

利用伽马射线爆发探索早期宇宙中的恒星形成和高能宇宙射线的起源

• 批准号: 20740102
• 负责人: 有元 誠
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20740102/
• 关键词: ガンマ線ハースト; X線天文学; ガンマ線天文学; 科学衛星

本研究の目的は、ガンマ線バーの初期放射をX線ガンマ線帯域で観測し、ガンマ線バーズドの放射機構および宇宙の大質量星の生成の歴史を明らかにする事である。我々はHETE衛星で捉えられたガンマ線バーストを解析し、従来知られていたスペクトラルラグ(低エネルギーの放射が高エネルギーの放射に遅れる現象)と光度の間の相関関係が更に低エネルギー(6-25 keV)まで拡張でき、ラグ-光度関係がX線帯域で普遍的な関係であることがわかった。ここで星生成の歴史を明らかにするためには宇宙年齢に応じたガンマバーストの距離を知る事が重要であり、本研から々はラグ-光度関係がこの距離標として応用可能であることを示した。加えてバースト々の詳細なスペクトラルラグのエネルギー依存性を調べたところ、その依存性を説明するためにはガンマ線バーストの相対論的なシェルの幾何学構造に起因する効果に加え、衝撃波の発展の効果が重要であることがわかった。このように観測からスペクトラルラグの物理に強く制限を加える事ができたのは本研究が初である。更にガンマ線天文衛星Fermi衛星が捉えだガンマ線バーストGRB080916CをFermiチームの一員として詳細に解析し、100MeV上の高エネルーガンマ放射が、従来の古典的なX線帯域(数10-数100keV)の放射に比べて遅れていることを発見した。これはガンマ線とX線の放射機構が異なることを示唆しており、ガンマ線バーストの放射機構を明らかにする上で貴重な知見を得た。そしてこれらの結果を国内および国際学会、博士論文、Scienceの学術雑誌で発表した。

は の purpose, this study ガ ン マ line バ ー の early radiation を X-ray ガ ン マ line 帯 domain で 観 し, ガ ン マ line バ ー ズ ド の radiation institutions お よ び の massive star の universe generated の history を Ming ら か に す る matter で あ る. I 々 は HETE satellite で catch え ら れ た ガ ン マ line バ ー ス ト を analytical し, 従 to know ら れ て い た ス ペ ク ト ラ ル ラ グ (low エ ネ ル ギ ー の high radiation が エ ネ ル ギ ー の radiation に 遅 れ る) between と luminosity の の phase masato masato is more low に エ が ネ ル ギ ー (6 to 25 KeV) ま で company, zhang で き, ラ グ - luminosity masato が X-ray 帯 domain で common な masato is で あ る こ と が わ か っ た. こ こ で star generated の history を Ming ら か に す る た め に は universe years 齢 に 応 じ た ガ ン マ バ ー ス ト の distance を know what る が important で あ り, this research か ら 々 は ラ グ - luminosity masato が こ の distance mark と し て 応 may use で あ る こ と を shown し た. Add え て バ ー ス ト 々 の detailed な ス ペ ク ト ラ ル ラ グ の エ ネ ル ギ ー dependency を adjustable べ た と こ ろ, そ の dependency を illustrate す る た め に は ガ ン マ line バ ー ス ト の phase theory of seaborne な シ ェ ル の geometry structure cause に す る unseen fruit に plus え, strong shock wave の 発 exhibition の unseen fruit が important で あ る こ と が わ か っ た. こ の よ う に 観 measuring か ら ス ペ ク ト ラ ル ラ グ の physical limitations に strong く を plus え る matter が で き た の は at the beginning of this study が で あ る. More に ガ ン マ line astronomy satellite Fermi satellite が catch え だ ガ ン マ line バ ー ス ト GRB080916C を Fermi チ ー ム one の と し て detailed analytical し に, high 100 mev の エ ネ ル ー ガ ン マ radiation が, 従 to の classical な X-ray 帯 domain number (10-100 kev) の radiation に than べ て 遅 れ て い る こ と を See た. こ れ は ガ ン マ line と X-ray の radiation institutions が different な る こ と を in stopping し て お り, ガ ン マ line バ ー ス ト の radiation institutions を Ming ら か に す る で precious な knowledge on を た. Youdaoplaceholder0 て て れら れら そ results を domestic および international societies, doctoral dissertations, Science そ academic 雑 journals で publication list た.

项目成果

HETE-2によるガンマ線バーストのラグ光度関係の検証

使用 HETE-2 验证伽马射线爆发的滞后光度关系

• 发表时间: 2009
• 作者: A. Abdo;M. Ackermann;M. Arimoto et al.;有元誠
• 通讯作者: 有元誠

Fermi Observations of High-Energy Gamma-Ray Emission from GRB 080916C

GRB 080916C 的高能伽马射线发射的费米观测

• DOI: 10.1126/science.1169101
• 发表时间: 2009-03-27
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Abdo, A. A.;Ackermann, M.;Ziegler, M.
• 通讯作者: Ziegler, M.

Spectral lags of GRBs as Distance indicator

作为距离指示器的伽玛射线暴的光谱滞后

• 发表时间: 2009
• 作者: Liu;Y.-J.;Sato;B.;et al.;有元誠
• 通讯作者: 有元誠

HETE-2衛星を用いたガンマ線バーストのスペクトラルラグの解析

使用 HETE-2 卫星分析伽马射线暴的光谱滞后

• 发表时间: 2008
• 作者: Sato;Bun'ei;有元誠
• 通讯作者: 有元誠

Spectral lag analysis of GRBs detected by HETE-2

HETE-2探测到的伽马射线暴的光谱滞后分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Liu;Yujuan;有元誠
• 通讯作者: 有元誠