Physics of Relativistic Shock Waves Probed with TeV Gamma-Ray Afterglows

本年度はFermiチームのメンバーとGRB180720Bの初期残光の観測結果を解釈した。初期ガンマ線残光が、可視光と同期した振舞いを見せ、我々は逆行衝撃波による放射がガンマ線に寄与している可能性を議論した。逆行衝撃波からのガンマ線検出は初の事例となる。この結果をまとめ、Nature Astronomyに投稿中である。また、MAGICメンバーと協力して、GRB201216CのTeVガンマ線残光の解釈を行った。この結果はMAGIC Collaborationの論文として投稿準備中だが、私個人による解釈の計算も進めており、この結果も来年度に発表できるように準備中である。また、共同研究者の寺内氏がFermi衛星とNicerが検出したGRB220706AのX線初期残光が急激にスペクトル変化を見せた事例を解析したので、その解釈にも貢献している。ただし、こちらはまだ観測の解析が現時点では終了していない。上記観測の解釈に加え、純粋な理論研究も順調に進んだ。学生と協力して、磁場優勢ジェットによるジェットの減速シミュレーションを行った。これはGRB残光の初期段階を解明する大きな手掛かりになる。また、磁場優勢ジェットの内部衝撃波をシミュレーションで再現することに成功した。従来、磁場優勢環境下では、エネルギー散逸が抑えられると考えられてきたが、我々のシミュレーションでは、希薄波と衝撃波との衝突で、効率の良いエネルギー散逸が実現した。上記の結果をまとめて専門誌に投稿済みである。今後はこのシミュレーション結果から放射を計算し、GRBの初期残光放射から、磁場などを見つもる手法を開発したい。

本年度はFermiチームのメンバーとGRB180720Bの初期残光の観測結果を解釈した。初期ガンマ線残光が、可視光と同期した振舞いを見せ、我々は逆行衝撃波による放射がガンマ線に寄与している可能性を議論した。逆行衝撃波からのガンマ線検出は初の事例となる。この結果をまとめ、Nature Astronomyに投稿中である。また、MAGICメンバーと協力して、GRB201216CのTeVガンマ線残光の解釈を行った。この結果はMAGIC Collaborationの論文として投稿準備中だが、私個人による解釈の計算も進めており、この結果も来年度に発表できるように準備中である。また、共同研究者の寺内氏がFermi衛星とNicerが検出したGRB220706AのX線初期残光が急激にスペクトル変化を見せた事例を解析したので、その解釈にも貢献している。ただし、こちらはまだ観測の解析が現時点では終了していない。上記観測の解釈に加え、純粋な理論研究も順調に進んだ。学生と協力して、磁場優勢ジェットによるジェットの減速シミュレーションを行った。これはGRB残光の初期段階を解明する大きな手掛かりになる。また、磁場優勢ジェットの内部衝撃波をシミュレーションで再現することに成功した。従来、磁場優勢環境下では、エネルギー散逸が抑えられると考えられてきたが、我々のシミュレーションでは、希薄波と衝撃波との衝突で、効率の良いエネルギー散逸が実現した。上記の結果をまとめて専門誌に投稿済みである。今後はこのシミュレーション結果から放射を計算し、GRBの初期残光放射から、磁場などを見つもる手法を開発したい。