衝突銀河団における銀河団ガスの熱力学の研究

碰撞星系团中星系团气体的热力学研究

基本信息

批准号：
25800171
负责人：
川原田円
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Japan Aerospace Exploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25800171/
关键词：
X線宇宙物理学銀河団

项目摘要

本研究は、「すざく」およびASTRO-H衛星によって、銀河団ガスの衝突・合体を通じた進化を研究するものである。これまでの実績としては、ASTRO-H衛星搭載硬X線検出器(HXI)の完成と、「すざく」のデータを用いた銀河団の系統的な研究がある。HXIは、銀河団同士が衝突・合体したときに銀河団ガス中でおこる加熱や粒子加速を観測するために必須の検出器である。私は主に、HXIの電源管理部や高圧電源部の開発を担当してきた。これまでに、ヨーロッパから輸入されてきた高圧電源モジュールの不具合など、さまざまな課題を乗り越え、スケジュール通りに電源管理部や高圧電源部を完成させることができた。これらをHXIにくみ上げた後の動作試験や振動試験、熱真空試験などの環境試験に私は参加し、HXIが所期の性能を発揮しつつ宇宙での使用に耐えることを確認した。「すざく」のデータ解析では、今年度までに下田優弥氏(埼玉大学博士課程卒業)と協力して、今までに観測された銀河団を網羅的に研究した。この成果は天文月報2015年4月号(EUREKA)に掲載されている。z=0.372までの22個の銀河団から、鉄属とアルファ元素の重元素組成比を個別に求めたところ、鉄の量は、衝突銀河団では宇宙年齢とともに増え、緩和している銀河団では、すでにある一定の量に達していることがわかった。鉄を銀河団ガスに供給するIa 型超新星爆発は、銀河団衝突によって励起されるようである。また、シリコン(およびアルファ元素)の量は、主に銀河団形成期に重力崩壊型超新星爆発の活動度が上がったことで増えることがわかった。このことから、「あすか」の時代から示唆されていたように、系が小さくなるとシリコンは重力ポテンシャルから逃げている可能性が高い。このように、銀河団衝突に伴う銀河団ガスの化学的進化について、重要な進展を見ることができた。

这项研究利用朱雀和 ASTRO-H 卫星来研究星系团气体通过碰撞和合并的演化。迄今为止，我们的成就包括完成了ASTRO-H卫星上的硬X射线探测器（HXI）以及利用朱雀数据对星系团进行系统研究。 HXI 是观测星系团碰撞和合并时星系团气体中发生的加热和粒子加速的重要探测器。我主要负责HXI的电源管理部分和高压电源部分的开发。截至目前，他们克服了欧洲进口高压电源模块故障等各种挑战，如期完成了电源管理部分和高压电源部分。这些组装成HXI后，我参加了操作测试、振动测试和热真空测试等环境测试，并确认HXI能够承受太空使用，同时展示出所需的性能。在朱雀的数据分析中，我们与Yuya Shimoda（埼玉大学博士课程毕业）合作，全面研究迄今为止观测到的星系团。这一结果发表在2015年4月号的《天文月报》（EUREKA）上。当我们分别计算 z=0.372 以内的 22 个星系团中铁和 α 元素的重元素组成比时，我们发现，在碰撞星系团中，铁的含量随着宇宙年龄的增长而增加，而在松弛星系团中，铁的含量减少。，原来已经达到了一定的数量了。向星团气体提供铁的 Ia 型超新星爆炸似乎是由星团碰撞激发的。研究还发现，硅（和α元素）的数量增加主要是由于星系团形成期间引力塌缩超新星爆炸活动的增加。由此看来，随着系统变得更小，硅很可能会逃离引力势，正如明日香时代以来所暗示的那样。通过这种方式，我们能够观察到与星系团碰撞相关的星系团气体化学演化的重要进展。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Metals in the Intracluster Medium of MS 1512.4+3647 Observed with Suzaku : Implications for the Metal Enrichment History

用朱雀观测到 MS 1512.4 3647 簇内介质中的金属：对金属富集历史的启示

DOI：
10.1093/pasj/65.5.111
发表时间：
2013
期刊：
PASJ
影响因子：
0
作者：
Y. Shimoda;et al.
通讯作者：
et al.

Astro-H

天文-H

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
前田良知;他 The Astro-H team
通讯作者：
他 The Astro-H team

PROBING OF THE INTERACTIONS BETWEEN THE HOT PLASMAS AND GALAXIES IN CLUSTERS FROM z = 0.1 TO 0.9

DOI：
10.1088/0004-637x/767/2/157
发表时间：
2013-03
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
L. Gu;P. Gandhi;N. Inada;M. Kawaharada;T. Kodama;S. Konami;K. Nakazawa;K. Shimasaku;Haiguang X
通讯作者：
L. Gu;P. Gandhi;N. Inada;M. Kawaharada;T. Kodama;S. Konami;K. Nakazawa;K. Shimasaku;Haiguang X

Hard X-ray Imager (HXI) Status

硬 X 射线成像仪 (HXI) 状态