可視・X線・γ線同時観測で探るγ線バースト (Exploring GRBs through Optical, X-ray and Gamma-ray Observations) Tsunefumi Mizuno Hiroshima Univ. 7 May 2009, Tokyo Tech, Japan.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
硬 X 線で探るブラックホールと銀河の進化 深沢泰司(広大理) 最近の観測により、ブラックホールの形成と 銀河の進化(星生成)が密接に関係することが わかってきた。 ブラックホール観測の最も効率の良い硬 X 線で 銀河の進化を探ることを考える。 宇宙を構成する基本要素である銀河が、いつ どのように形成され、進化してきたか、は、宇宙の.
Advertisements

かなた望遠鏡・フェルミ衛星によ る活動銀河核の多波長同時連携観 測 伊藤亮介、深沢泰司、かなたチー ム、 フェルミ LAT コラボレーション 多色同時観測 広島大学.
Localized hole on Carbon acceptors in an n-type doped quantum wire. Toshiyuki Ihara ’05 11/29 For Akiyama Group members 11/29 this second version (latest)
ガンマ線バースト (GRBs) 硬 X 線からガンマ線領域で明るい ( keV) スパイク状の光度曲線 継続時間の長い / 短い GRB Seconds since trigger Counts / s GRB GRB GRB 発見 1967年7月2日.
ガンマ線バースト観測の将来計画 GUNDAM PATHFINDER ガンマ線バースト観測の将来計画 GUNDAM PATHFINDER 米徳大輔、村上敏夫 (金沢大学) GCOE 「ガンマ線バーストによるダークな宇宙の観測に向けたワークショップ」 (2010/08/26-27) その他の将来計画について.
太陽フレア中性子の生成過程 ( ≅ ガンマ線 (π 0 ) の生成過程 ≅ 高エネルギーイオンの寿命 ) さこ隆志(名大 STE 研) 基本的に R.J.Murphy, et al., ApJ Suppl,, 168, , 2007 の前半部分の review をします 1 太陽ガンマ線ミニ研究会@名古屋大.
ガス検出器: 散乱体 反跳電子の飛跡と Energy シンチレーションカメラ : 吸収体 散乱γ線の吸収点と Energy μ-PIC+GEM.
極紫外撮像分光装置 (EIS) 国立天文台 渡 邊 鉄 哉
広視野望遠鏡を用いた ガンマ線バーストの可視光同時観測
かなた望遠鏡による NGC2264の可視赤外同時観測
京都大学理学研究科物理第2 宇宙線研究室 中森 健之
X線による超新星残骸の観測の現状 平賀純子(ISAS) SN1006 CasA Tycho RXJ1713 子Vela Vela SNR.
論文紹介06: 最近のγ線観測とGLASTとの関連
Hyper Luminous X-ray Source in ESO
GLAO at Subaru Telescope
X線偏光観測最前線 December 01, 2007 Tsunefumi Mizuno Hiroshima University
SWIMS Current Status of Development
SP0 check.
Tohoku University Kyo Tsukada
HOWPolの偏光キャリブレーションと GRB残光の可視偏光観測
GRB 観測 相対論的 Jet の内側を探る 金沢大学 米徳 大輔、村上敏夫 今日のトピックは Inverse Compton
ガンマ線バースト (GRBs) ガンマ線で明るい ( keV) スパイク状の強度変動 継続時間の長いもの短いもの click
X線天文衛星用CCDカメラの 放射線バックグランドの評価
すざく衛星によるTeV γ線天体HESS J の観測 --dark accelerator?--
WISHによるhigh-z QSOs 探査案 WISH Science Meeting (10 Mar. 三鷹
東工大明野50㎝望遠鏡におけるKISS超新星候補天体のフォローアップ観測
2018/11/19 The Recent Results of (Pseudo-)Scalar Mesons/Glueballs at BES2 XU Guofa J/ Group IHEP,Beijing 2018/11/19 《全国第七届高能物理年会》 《全国第七届高能物理年会》
JARE54 Dome Fuji Astronomy
神戸大大学院集中講義 銀河天文学:講義6 特別編 観測装置の将来計画
内山 泰伸 (Yale University)
NeXT衛星 宇宙の非熱的エネルギーの源を探る focal length m
Photometric properties of Lyα emitters at z = 4
米徳 大輔、 田辺 幸子、 村上 敏夫 (金沢大学)
Astro-E2 Ascent Profile
ガンマ線バーストで z~20の宇宙を探る ガンマ線バースト:宇宙で最も明るい光源 早期型星の終末に関連 次のステップ
(GAmma-ray burst Polarimeter : GAP)
Muonic atom and anti-nucleonic atom
全国粒子物理会 桂林 2019/1/14 Implications of the scalar meson structure from B SP decays within PQCD approach Yuelong Shen IHEP, CAS In collaboration with.
MeV internal meeting Oct. 2, 2015
広島大学の装置開発 広島大学宇宙科学センター 吉田道利.
かなた望遠鏡/TRISPECによる変動天体観測
My Favorite Movie I will introduce my favorite movie.
(GAmma-ray burst Polarimeter : GAP)
「すざく」によるHESS J の観測 --dark accelerator?--
K+→π+π0γ崩壊中の 光子直接放射過程の測定
論文紹介 Type IIn supernovae at redshift Z ≒ 2 from archival data (Cooke et al. 2009) 九州大学  坂根 悠介.
ガンマ線バースト観測用 面分光装置の紹介 岡山天体物理観測所 尾崎忍夫 共同研究者 吉田、岩田、神戸、沖田(岡山天体物理観測所)、
フレアの非熱的成分とサイズ依存性    D1 政田洋平      速報@太陽雑誌会(10/24).
瀬戸直樹 (京大理) 第7回スペース重力波アンテナDECIGOワークショップ 国立天文台
FermiによるGRB観測を受けて CTAに期待すること
CTA報告19: CTA時代におけるSNR研究
References and Discussion
宇宙線東西効果を利用した 電子―陽電子選別
米徳 大輔、 田辺 幸子、 村上 敏夫 (金沢大学)
Term paper, report (2nd, final)
総研大スクール2009 銀河系とダークマター はじめに Cosmic-Ray Our Galaxy 世話人:北澤、野尻、井岡.
(GAmma-ray burst Polarimeter : GAP)
SMILE-2用simulation 上野一樹.
神山天文台における 2色同時撮像装置ADLERを用いた矮新星観測
「すざく」でみた天の川銀河系の中心 多数の輝線を過去最高のエネルギー精度 、統計、S/Nで検出、発見した。 Energy 6 7 8
ガンマ線偏光観測で探る ガンマ線バーストの放射メカニズム 米徳大輔(金沢大) 村上敏夫、森原良行、坂下智徳、高橋拓也(金沢大)
Mixed Morphology (MM) SNR が予感するSNR研究の新展開
Fermi衛星による GRB研究の成果 Feb. 7, 東工大 (領域シンポジウム)
Preflare Features in Radios and in Hard X-Rays
宇宙線もつくる。  (超高速の粒子) 藤原紀香が日記を書いた 定家 そこを「あすか」 でみたら.
γ線パルサーにおける電場の発生、粒子加速モデル
宇宙γ線衛星GLASTで見る銀河系の高エネルギー現象
GRBから期待される ガンマ線光度曲線 浅野勝晃(東工大).
原始星からのX線発見と課題 (r-Ophの)T-Tauri星からX線放射とフレアーの発見
科研費特定領域 「質量起源と超対称性物理の研究」 第三回研究会
Presentation transcript:

可視・X線・γ線同時観測で探るγ線バースト (Exploring GRBs through Optical, X-ray and Gamma-ray Observations) Tsunefumi Mizuno Hiroshima Univ. 7 May 2009, Tokyo Tech, Japan

Outline GRBs seen by Fermi Kanata Telescope for GRB Fermi Gamma-ray Space Telescope Fermi LAT and GBM Burst Advocator GRBs seen by Fermi Overview GRB080916C GRB081024B Kanata Telescope for GRB

The Fermi Gamma-ray Space Telescope Launch on 11 June 2008 LAT (Large Area Telescope) Energy range: 20 MeV-300 GeV Effective Area: ~8000 cm2 FOV: 2.4 sr (EGRET 0.5 sr) Dead time: 26.5 ms (EGRET 100 ms) GBM (GLAST Burst Monitor) Consists of 12 NaI and 2 BGO detectors. Energy range: 8 keV – 30 MeV Field of view: 9.5 str Initial localization: <15 deg in 2s Spectrum more than 7 energy decades!!

Burst Advocator Scientists serve as “Burst Advocator” and cover 24 hrs/day and 7 dyas/week Japanese B/A consists of young members from 3 institutes; Masanori Ohno, Rie Sato (ISAS/JAXA), Yoshitaka Hanabata, Takeshi Uehara and Hiromitsu Takahashi (Hiroshima Univ.), Takeshi Nakamori, Takashi Shimokawabe (Tokyo Tech.) Report on the LAT visibility and check the LAT data Successfully issued GCN circular for GRB 090217 and GRB090323 which occurred during Japanese shift.

Fermi Detection of GRBs GBM : GRB detection rate is ~200/yr. (08/11/2008 – 03/10/2009 116 GCN Circulars) LAT : 7 GRBs detected until May 2009 and notified to GCN Circulars. Detection rate is ~10/yr. GRB080825C (GCN8183, Bouvier et al.) GRB080916C* (GCN8246, Tajima et al.) (Abdo et al. 2009 Sci, 323, 1688) GRB081024B (GCN8407, Omodei et al.) (short GRB w/ GeV photons) GRB081215A (GCN8684, McEnery et al.) GRB090217 (GCN8903, Ohno et al.) GRB090323* (GCN9021, Ohno et al.) GRB090328* (GCN9044, McEnery et al.; GCN9077, Cutini et al.) 2 LAT GRBs w/ WAM detection 4 GRBs w/ GeV photons 3 GRBs w/ redshift (*) 2 GRBs w/ GCN by Japanease BA

GRB080916C z=4.35 +/- 0.15 (GROND; GCN8257) More than 3000 LAT photons, 145 above 100 MeV and 14 above 1 GeV. Eh=13.2 GeV Delayed & temporary extended (t>200s) HE emission 8-260 keV 260 keV-5 MeV LAT (all) >100 MeV >1 GeV

Implications from GR080916C Delayed & Extended HE emissions Fitted by a single Band function. Eiso ~ 8.3 x 1054 ergs, highest ever observed. No conclusive evidence of extra component Minimum bulk Lorentz factor 840±40 (from opacity in bin-’b’) EBL effect not included Lorentz invariance violation 13.2 GeV @ T0+16.5 s MQG> (1.5±0.2) x 1018 GeV/c2, 1/10 of the Plank mass GRB080916C Planck mass Pulsar (Kaaret 99) GRB (Ellis 06) AGN (Biller 98) GRB (Boggs 04) AGN (Aharonian 08) min MQG (GeV) 1015 1016 1017 1018 1019

GRB081024B The first non-controversial short GRB w/ GeV photons 11 photons above 100 MeV, Eh=3 GeV no redshift Single Band function, delayed HE onset & temporary extended HE emission (common feature among LAT GRBs?) Gmin~100 (z=0.1), ~700 (z=3.0) (from opacity in bin-”b”) NaI 8 – 260 keV Preliminary! BGO 260 keV – 5 MeV LAT all events LAT > 100 MeV -4 -2 0 2 4 6 8 10

HOWPol on Kanata Telescope (1) (Hiroshima One-shot Wide-field Polarimeter) 1露出型偏光撮像(広視野 7’×7’、狭視野 1’×15’) Filter exchanger Prism exchanger Focus adj. stage Focal mask exchanger CCD dewer Collimator lens Shutter and pupil Polarmetric unit exchanger Camera lens 2008年7月28-31日 ファーストライト 検出効率: B: 8%, V: 20%, R: 30%, I: 28% (望遠鏡、大気込み) 2008年11月4日~ 定常試験観測開始 器械偏光 ~4% (第三鏡による偏光面回転のみの補正で0.6%精度が達成) 試験観測、超新星観測が主(GRBアラート対応観測はTRISPECで) 2009年5月3日~ GRBアラート対応自動観測開始

HOWPol on Kanata Telescope (2) 2008年度中はHOWPolでのGRB観測は間に合わず   TRISPECでのGRB観測は9例、うち2例でdetected GRB t_start –t_end Satel. ⊿t comment -------------------------------------------------------------------- 080426 13:30:31-13:50:15 Swift, 428 s, Non-detection, shortburst 080506 17:49:26-19:22:30 Swift, 185 s, R=17.5-19.3 (Uehara+ in prep) 080810 13:16:23-19:39:17 Swift, 371 s, R=13.9-18.7 (Uehara+ in prep) 080905 12:01:32-12:58:06 Swift, 157 s, Non-detection 081012 13:16:17-14:06:13 Swift, 353 s, Non-detection 081211 15:22:22-15:40:37 Swift, 3.6 hr, Non-detection 081211B 15:47:29-15:49:02 Swift, 14.5 hr, Non-detection 081222 13:09:15-13:21:14 Swift, 8.3 hr, Non-detection 090217 14:20:13-16:00:17 Fermi, 9.4 hr, Cloudy, non-detection 090404 16:02:44-16:21:13 Swift, 374 s, Cloudy, non-detection 090410 18:48:50-19:01:18 Swift, 1.8 hr, Low-altitude, non-detection 090417B 15:31:49-15:38:18 Swift, 706 s, Non-detection 090418 12:35:35-12:38:19 Swift, 1.5 hr, Cloudy, non-detection 090426 12:54:09-13:28:22 Swift, 322 s, non-detection z=2.609 ⊿t は衛星のトリガーから露出開始(t_start)までの経過時間

HOWPol on Kanata Telescope (3) GRB 080506:X線フレアと相関しない可視残光 GRB 080810:ゆっくりと青くなっていく可視残光 X線 可視・近赤外  X線 TRISPEC観測 TRISPEC観測 緑 可視V 青 近赤J 水 近赤Ks 2009年5月3日からGRB対応観測(但し狭視野モード用のウォラストンプリズムを視野マスク無しで使用するため背景スカイが4倍高くなり観測限界は悪い) 2009-2010年度 公募研究「明るいガンマ線バースト初期残光の偏光分光測光同時モニター」にて広視野モード用のウォラストンプリズムを導入予定 (川端の講演)

Summary Fermi GBM detects ~0.5GRB/day and LAT ~10 GRBs/year 7 LAT GRBs above 100 MeV 4 GRBs w/ GeV photons, one short (GRB081024B) 2 GRBs w/ WAM detection, 3 w/ redshift GRB080916C w/ maximum Eiso ever observed 14 photons > GeV, Gmin>=900, MQG>1.3x1018 GeV/c2 GRB081024B is the first short GRB with photons above 1 GeV. Gmin=100 (for z=0.1) and 700 (for z=3.0) Single Band function, delayed HE onset and extended HE emission => common feature? HOWPol on Kanata Telescope is now ready (on May 3, 2009) 9 GRBs observed, 2 GRBs detected in 2008/4-2009/3 by TRISPEC

Backup Slides

Spectral Analysis Preliminary! Spectrum at T0+0.1 – T0+0.8s GBM 2nd pulse (including maximum energy photon of 3.0 GeV) can be fitted by a Band Function. Preliminary! α= -0.9053 ± 0.203 β= -1.993 ± 0.0768 Ep = 819.2 ± 547.0 keV No strong evidence of additional high energy component. 10 102 103 104 105 106 (keV) (1MeV) (1GeV)

Minimum Lorentz Factor Use interval b to derive Gamma minimum as described in GRB080916C paper (Abdo et al, 2009) and Asano-san’s talk. β= -1.993 ± 0.0768 Δt : The variability time scale = duration/2 = 0.35sec E0 : The maximum photon energy = 3.0GeV. Although z is uncertain, Γmin(z=0.1) ≒ 100, Γmin(z=3.0) ≒ 700

HOWPol on Kanata Telescope (2) 2008年12月~ GRBアラート対応観測開始 ⇒バーストから100秒以内の偏光観測開始めざす Akerlof & Heather (2007) Statistics of 108 Swift GRBs 40%で光学残光 うちt=1000秒換算での等級が14等,16等,18等より明るいもの0.9%,4.6%,16.7% 4年間観測を続けると 1000秒後でも16等より明るいサンプルを1個/4年(100-1000sの間で偏光の変化を追う) 200sで16等より明るいサンプルを3-4個(10分露出で偏光測定) =>年1個程度の偏光観測を期待 200秒 1000秒 Δp=0.2% 偏光測定 限界 1分露出時 10分露出時 仮定:  発見レート100個/年  高度係数 0.33 (>20度)  夜間係数0.4  晴天係数0.4