Colloquium 2009.4-2010.3, Dept Astronomy, Kyoto Univ


第447回
題 目： 1: Future galaxy surveys and the shape of the power
           spectrum
        2: The Ages of Type Ia Supernova Progenitors
講 師：  Licia Verde氏、Raul Jimenez氏 (University of Barcelona)
日 時： 3月19日(金) 午後4時 〜
        (March 19th, 2010, 16:00 〜 )
場 所： 理学研究科1号館 5階小会議室
        (Room 525［5F］, Building No.1）
概 要:
1: Future galaxy surveys and the shape of the power spectrum
 （Licia Verde氏）
A large experimental effort is geared towards measuring the
shape of the galaxy power spectrum over large volumes. While
a lot on emphasis is placed on the cosmological information
that can be extracted from the Baryon Acoustic Oscillations
signal, I will take a somewhat complementary approach and I
will highlight some of the science that can be done with the
broad-band shape of the power spectrum.

2: The Ages of Type Ia Supernova Progenitors （Raul Jimenez氏)
Using light curves and host galaxy spectra of 107 Type Ia
supernovae (SNe Ia) with redshift z<~0.3 from the SDSS Supernova
Survey (SDSS-SN), we derive the SN Ia rate as a function of
progenitor age (the delay time distribution, or DTD). We use
the VESPA stellar population synthesis algorithm to analyze
the SDSS spectra of all galaxies in the field searched by SDSS
-SN, giving us a reference sample of 77,000 galaxies for our SN
Ia hosts. Our method does not assume any a priori shape for the
DTD and therefore is minimally parametric. We present the DTD
in physical units for high stretch (luminous, slow declining)
and low stretch (subluminous, fast declining) supernovae in
three progenitor age bins. We find strong evidence of two
progenitor channels: one that produces high stretch SNe Ia <~400
Myr after the birth of the progenitor system, and one that
produces low stretch SNe Ia with a delay >~2.4 Gyr. We find
that each channel contributes roughly half of the low redshift
(z <~ 0.2) Type Ia rate. Our results provide valuable constraints
for models of Type Ia progenitors and may help improve the
calibration of SNe Ia as standard candles.


第446回
題 目： “Magnetic Reconnection and Particle Acceleration”
講 師：  Alex Lazarian氏  (University of Wisconsin, USA)
日 時：  3月3日(水) 午後4時 〜
         (March 3rd, 2010, 16:00 〜 )
概要：
If the necessary requirement for the fast reconnection is the fluid
being collisionless, then most of MHD simulations, including those of
interstellar medium, do not represent astrophysical reality, as high
numerical diffusivity makes reconnection fast for present-day
simulations. Fortunately, the model of fast reconnection proposed in
Lazarian & Vishniac (1999) does not have these restrictive constraints
as it allows for fast reconnection in MHD limit provided that magnetic
field is weakly stochastic. As turbulence is ubiquitous in astrophysical
environments, weak stochasticity of magnetic field lines is a default
state for most of astrophysical magnetic fields. This still leaves a
question of what is happening when the magnetic fields are rather
laminar. Our research shows that the reconnection itself may increase
the level of turbulence resulting in reconnection instability or bursts
of reconnection. The most evident application of the model is related to
explaining of Solar flares. The predictions of the model above include
First Order Fermi acceleration of energetic particles within the
extended reconnection layers predicted in the model as well as the
removal of magnetic flux during star formation. More astrophysical
applications of the process are to follow.


第445回
題 目： “Swift時代のガンマ線バースト残光と親なし残光”
講 師：  筒井　亮　氏　（京大物理・天体核）
日 時：  2月12日(金) 午後4時 〜
　　　　 (February 12th, 2010, 16:00 〜 )
概 要:
ガンマ線バースト（GRB）とは数10秒程度のガンマ線放射とそれに続く
X線〜可視電波の広い帯域で光る突発的減少であり、大質量星の重力崩
壊でのブラックホールの誕生に伴う現象であるとの説が有力だが謎も
多く、現在活発に研究されている天体である。
Swift衛星が可能にしたGRB発生直後〜3時間の残光観測は、Swift以前に
考えられていた標準的な残光モデルからは全く予期できない複雑な振る
舞いをするものであった。X線と可視残光の振る舞いが全く異なること
から、ジェットのローレンツ因子、開き角、開始時間などが異なる様々
な2成分ジェットモデルが提案されているが本当にジェットが2つ出てい
るのか検証する必要がある。
そこで本講演ではGRB残光モデル、そして中心エンジンの活動性につい
て制限できる可能性のある我々の提案する新しい手法について紹介する。
GRBを横から見れば強くビーミングされたprompt放射は観測されずに、
ビーミングの弱まった残光のみが観測者から見える（親なし残光）。
もしGRBが2つのジェットを放出しているとすると、ジェットのローレン
ツ因子、開き角の違いによって横からの観測者にはそれぞれのジェット
からの残光が見え始める時刻に違いができ、親なし残光は2山のピーク
をもつという特徴的な振る舞いをする。ここでは、例として"late
prompt"モデルについて実際に観測されたGRBを横から見るとどう見える
かについて議論しよう。
このモデルでは多くの可視残光はGRB発生後数時間をピークにして数日
で減衰する成分と数日〜数１０日後をピークにする成分の2山の光度曲
線となる。
数日おきの超新星サーベイでは1つ目のピークは見えない可能性が高い
が、1つ目の減衰期から2つ目の山は十分に観測可能性があり、GRBの親
なし残光に特徴的な光度曲線となるであろう。


第444回
題 目：“ガンマ線バースト宇宙論プロジェクト、そして１０年後”
講 師： 米徳　大輔　氏　（金沢大学）
日 時： 1月21日(木) 午後4時 〜
　　　　(January 21st, 2010, 16:00 〜 )
概 要:
ガンマ線バースト(GRB)は初期宇宙で発生する宇宙最大の爆発
現象です。2009年4月23日には赤方偏移 z=8.3 のイベントが
検出されたように、GRBは初期宇宙観測に対する非常に高い
ポテンシャルを持っています。
この談話会では、我々が発見したGRBのガンマ線スペクトルに
見られるEpeak-Luminosity関係や、それを発展させたファンダ
メンタルプレーンを使った『GRB宇宙論プロジェクト』につい
て紹介します。
特に、世界で初めて成功した z>2 の初期宇宙におけるダーク
エネルギー・ダークマタ―量の測定について紹介し、Ia型超
新星やWMAPの観測と比較してみようと思います。
また、SPICA, TMT, JWST, ALMA のような大型観測装置が活躍
する10年後に、GRB観測がどのように貢献できるかを一緒に
考えていただこうと思います。


第443回
題 目： “磁気ヘリシティと太陽活動”
講 師：  櫻井　隆 氏（国立天文台）
日 時： 12月15日(火) 午後4時 〜
        (December 15th (Tue.), 2009, 16:00 〜 )
概 要:
    太陽黒点の増減に象徴される太陽の周期活動の駆動機構
（ダイナモ機構）は、現在でも未解明の研究課題である。解明
が進まないのは、直接見えない太陽内部で起こる過程だからで
あるが、その糸口をつかむ手段として、表面で観測される磁場
のよじれ（ヘリシティ）の研究が最近１０年ほど盛んに行われ
ている。その到達点と将来の研究方向について述べる。


第442回
題 目： “赤方偏移3における大質量超低金属星または種族III星の証拠”
講 師：  井上　昭雄　氏（大阪産業大学）
日 時：  12月4日(金) 午後4時 〜
         (December 4th (Fri), 2009, 16:00 〜 )
概 要:
宇宙の電離光源を求めて、すばる望遠鏡主焦点カメラによる赤方偏移
3銀河の電離光子探査を行なったところ、一部のライマンαエミッター
(LAE)から、予想外に強い電離光子フラックスを発見した(Iwata et
al. 2009)。
恒星大気モデルから水素ライマン端でのスペクトルブレイク(ライマン
ブレイク)が予想されるが、問題のLAEは、ライマン端でフラックスが
上昇しており、むしろ、「ライマンバンプ」となっている。このような
スペクトルは、従来の銀河スペクトルモデルではまったく予想されて
いなかった。
本講演では、まず、電離雲からの水素再結合放射に含まれる電離光子が
銀河から脱出すると考えれば、ライマンバンプを再現できることを示す
(Inoue 2009)。
次いで、すばるで発見したLAEの電離光子強度は、標準的な恒星種族と
星雲放射の脱出ではまだ説明できず、大質量の超低金属星または種族
III星(ゼロ金属星)と星雲放射の脱出でようやく説明できることを示す。
すなわち、問題のLAEは、大質量超低金属星または種族III星から成って
いることが強く示唆される。宇宙再電離の光源として想定されている
ようなエキゾチックな恒星種族が、赤方偏移3でも存在することは大変
興味深く、さらなる調査が必要であろう。


第441回
題 目： “フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡で探る銀河系外天体の高エネルギー現象”
講 師：  林田 将明 氏　(SLAC/KIPAC)
日 時： 11月30日(月) 午後4時 〜
        (November 30 (Mon), 2009, 16:00 〜 )
概 要:
フェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡（Fermi）は昨年６月11日に打ち
上げられて以来、8 keVから40 MeVに感度をもつGBM検出器と、
20MeV以上のガンマ線に感度をもつLAT検出器ともに、順調に観測を
続けている。Fermiは広い視野（2.4sr)を有しており、約３時間で
全天をくまなくカバーすることのできる全天サーベイ観測衛星である。
そして、高い感度（8000 cm2 @ 1GeV) と相まって、初めの１年間の
観測において、既に1000以上の天体から100 MeV以上のガンマ線信号を
有意に検出している。
例えば、代表的な銀河系外のガンマ線天体は活動銀河核の一種である
「ブレーザー」であるが、Fermiを用いることで　強い変動性を示す
その天体からのガンマ線放射を、絶え間なくモニターすることができる。
そこで、Fermiを中心として世界中の地上望遠鏡や衛星を総動員し、
ブレーザーに対して電波からガンマ線領域に至るまでのかつてない
大規模な多波長キャンペーンが実施された。そこから得た（光学偏光も含めた）
多波長間の放射の変動の相関関係から、相対論ジェットの姿が浮かび
上がりつつ有る。
さらに、ブレーザー以外の銀河であるいくつかの電波銀河やスターバースト
銀河からも、100 MeV以上のガンマ線の放射が確認されている。また、
これまで9個のガンマ線バーストから100 MeV以上のガンマ線を有意に
検出しており、そこでは、100 MeV以上の放射強度の初めのピークは
100 keV領域の放射に比べて少々遅れて現れるという姿を示したとともに、
量子重力理論にも踏み込んだ議論を行っている。
本談話会では、初めの一年のFermiの観測結果について、主に銀河系外
天体の高エネルギー現象に着目しながら紹介していく。また、100 GeV
以上のガンマ線領域については、チェレンコフ望遠鏡による最近の観測
結果にも触れていく予定である。


第440回
題 目：The expanding bipolar shell of the helium nova V445 Puppis
講 師：Patrick A. Woudt氏 (University of Cape Town)
日 時：11月20日（金）午後４時〜
(November 20 (Fri), 2009, 16:00 -  )
概 要:
From multi-epoch adaptive optics imaging and integral field unit  
spectroscopy we report the discovery of an expanding and narrowly  
confined bipolar shell surrounding the helium nova V445 Puppis (Nova  
Puppis 2000). An equatorial dust disc obscures the nova remnant, and  
the outflow is characterised by a large polar outflow velocity of 
6720 +/- 650 km/s and knots moving at even larger velocities of 
8450 +/- 570 km/s. We derive an expansion parallax distance of 
8.2 +/- 0.5 kpc and deduce a pre-outburst luminosity of the underlying 
binary of log L/L_Sun = 4.34 +/- 0.36. The derived luminosity suggests 
that V445 Puppis probably contains a massive white dwarf accreting at 
high rate from a helium star companion making it part of a population of 
binary stars that potentially lead to supernova Ia explosions due to  
accumulation of helium-rich material on the surface of a massive white  
dwarf.


第439回
題 目：Thermal Equilibrium Model of Standard Accretion Disks Driven by MRI Stress
講 師：廣瀬 重信 氏（JAMSTEC）
日 時：１０月２日（金）午後４時〜
(October 2 (Fri), 2009, 　16:00 -  )
概 要:
The alpha model proposed by Shakura and Sunyaev (1973) has been widely
used as the basis of theoretical and observational works of accretion
disks. One of the reasons might be because complicated governing
equations of dynamics and energetics have been made simple algebraic
equations in the model by employing assumptions such as steadiness,
the vertically one-zone approximation, and the alpha parameterization.
However, these assumptions are not quite consistent with the recent
understanding that the stress in accretion disks originates from
magnetohydrodynamic (MHD) turbulence driven by magneto-rotational
instability (MRI). In this talk, a thermal equilibrium model of
standard accretion disks that are driven by MRI stress is presented,
where 3D radiation MHD equations are solved numerically without the
assumptions employed in the alpha model. While radiation-dominated
disks are thermally unstable in the alpha model, they (as well as
gas-dominated disks) are found to be stable in our numerical model,
which is preferable to explaining observations. A thermal equilibrium
curve in the plane of surface density vs. accretion rate will also be
presented to discuss the inflow instability whose time scale is much
larger than the thermal time.


第438回
題 目：“Strategies for spectroscopy on Extremely Large telescopes”
講 師： Claire Poppett (University of Durham)
日 時： 9月11日(金) 午後4時 〜
　　　　(September 11 (Fri), 2009, 16:00-)
概 要:
The fields of view of Extremely Large Telescopes (ELTs) will contain vast
numbers of spatial sampling elements as their Adaptive Optics (AO) systems
approach the diffraction limit over wide fields. Since this will exceed the
detection capabilities of any realistic instrument, the field must be
dilutely sampled to extract spectroscopic data from selected regions of
interest. In this talk I will explore the use of remapping techniques to
improve the efficiency of highly multiplexed fibre systems for astronomical
spectroscopy. This is particularly important for the implementation of
Diverse Field Spectroscopy (DFS) using highly monolithic fibre systems. DFS
allows arbitrary distributions of target regions to be addressed in order to
optimise observing efficiency when observing complex clumpy structures such
as protoclusters, which will be increasingly accessible to ELTs. I will also
discuss how the adoption of various types of remapping between the input and
the output of a Monolithic Fibre system can allow contiguous regions of
spatial elements to be selected using only simple switch arrays and how this
technique compares in efficiency with integral-field and multi-object
spectroscopy.


第437回
題 目：「Galactic diffuse gamma-rays」
講 師：森　正樹 氏　(立命館大学)
日 時：7月31日(金) 午後4時 〜 
(July 31 (Fri), 2009, 　16:00 -  )
概 要:
GeV領域で観測される天体ガンマ線の約8割は、
特定の天体に同定されない銀河系内起源の拡散ガンマ線である。
この拡散ガンマ線は点源を探索する際のバックグラウンドでも
あり、その特徴をよく把握していることが求められている。
Compton衛星EGRET検出器の観測結果は、空間分布については
モデル計算でよく再現されているが、エネルギースペクトルは
GeV以上で観測結果が計算値より過剰であることが報告された。
この原因については諸説あったが、最近のFermi衛星の
観測では検出器の較正の問題であることが示唆されている。
これらの事情と、計算モデルの問題点、地上ガンマ線の
観測結果などについて解説する。


第436回
題 目："Tidal Tails"
講 師：D.C. Heggie 氏　(University of Edinburgh)
日 時：7月10日(金) 午後4時 〜 
(July 10 (Fri), 2009, 　16:00 -  )
概 要:
Galactic satellites and globular star clusters are observed
to lose stars along narrow streams called 'tidal tails'.  In a few
cases the distribution of stars along the streams is irregular
(clumpy).  In this seminar I first review the dynamics underlying the
formation and evolution of tidal tails.  Then I show that clumpy
structures can arise even when the rate of escape is steady; they do
not imply that the rate of loss of mass is time-dependent.


第435回
題 目："Cosmology with Large Scale Structure at high-z: Primordial Non-Gaussianity and Neutrino mass "
講 師：Donghui Jeong & Masatoshi Shoji(University of Texas, Austin)
日 時：7月3日(金) 午後4時 〜 (July 3 (Fri), 2009, 　16:00 -  )
場 所：理学研究科1号館 5階 531号室(Room 531［5F］, Building No.1）
概 要:
Part I. Non-Gaussianity
The large scale structure of the universe can provide the alternative ways of probing 
primordial non-Gaussianity through abundances and clustering properties of galaxies and 
clusters of galaxies. In this talk, we present the effect of primordial non-Gaussianity on 
the galaxy bias both in power spectrum and bispectrum.  We first review the galaxy bias 
with Gaussian initial condition, and discuss the effect of non-Gaussianities on the galaxy 
bias. We also present expected 1-sigma (68%) error on constraining the non-linearity 
parameter, f_NL, from current and proposed future galaxy surveys, e.g. SDSS LRG, BOSS, 
HETDEX, CIP, ADEPT, and EUCLID.
Part II. Neutrino
We calculate the non-linear matter power spectrum using the 3rd-order perturbation theory 
without ignoring the pressure gradient term. We consider a semi-realistic system consisting 
of two matter components with and without pressure, and both are expanded into the 3rd 
order in perturbations in a self consistent manner, for the first time. The linear analysis 
shows that the power spectrum below the so-called filtering scale is suppressed relative to 
the power spectrum of the cold dark matter. Our non-linear calculation shows that the 
actual filtering scale for a given sound speed is smaller than the linear filtering scale 
by a factor depending on the redshift and the Jeans length. A ~40% change is common, and 
our results suggest that, when applied to baryons, the temperature of the Inter-galactic 
Medium inferred from the filtering scale observed in the flux power spectrum of Lyman-alpha 
forests would be underestimated by a factor of two, if one used the linear filtering scale 
to interpret the data. The filtering mass, which is proportional to the filtering scale 
cubed, can also be significantly smaller than the linear theory prediction especially at 
low redshift. Finally, when applied to neutrinos, we find that neutrino perturbations 
deviate significantly from linear perturbations even below the free-streaming scales, and 
thus neutrinos cannot be treated as linear perturbations.


第434回
題 目：Massive Star Formation Through the Universe
講 師：Jonathan C. Tan 氏(University of Florida)
日 時：6月19日(金) 午後4時 〜 
(June 19 (Fri), 2009, 　16:00 -  )
概 要:
I will review three questions in massive star formation research: 
(1) What was the mass of the first Population III stars? 
(2) How do present-day massive stars form? 
(3) What physical processes control the 
    rate at which disk galaxies turn gas into stars?


第433回
題 目：「地球より大きな電波望遠鏡VSOP-2」
講 師：亀野 誠二 氏　(鹿児島大学大学院理工学研究科)
日 時：6月11日(木) 午後4時 〜 
(June 11 (Thu), 2009, 　16:00 -  )
概 要:
電波望遠鏡の原理を踏まえて、2012年打上げ予定のASTRO-G衛星を使ったスペースVLBI 
(宇宙空間干渉計) 「VSOP-2計画」を紹介します。
電波望遠鏡では何を測定しているのか、TVやラジオとは何が違うのか…から始まって、
干渉計の原理を説明し、スペースVLBIで期待される観測性能と成果について触れます。
皆さんに「電波望遠鏡で観測してみたい」 と思ってもらえるようにすることが、
談話会の目標です。


第432回
題 目：Escape fraction of ionizing photons in high-z galaxies:implications on DLAs and LAEs
講 師：長峯 健太郎 氏　(ネバダ大ラスベガス校)
日 時：6月10日(水) 午後4時 〜 
(June 10 (Wed), 2009, 　16:00 -  )
概 要:
There are many methods and targets to study structure formation at
high redshift.  Two of the useful observational probes are the damped
Ly-alpha systems (DLAs) and Ly-alpha emitters (LAEs), both of which
are already detected over 500 in number.  We have been studying the
properties of DLAs and LAEs using cosmological hydrodynamic
simulations over the past few years.  Through their modeling, the
effects of radiation from both UV background and the local stellar
population has become one of the central issues.  In particular the
escape fraction of ionizing photons characterizes the distribution of
neutral gas around these sources.  I will present our recent results
of radiative transfer calculations from local stellar populations and
their implications on the properties of DLAs & LAEs.


＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊