日本における天文学・宇宙物理学の理論的研究- 理論天文学宇宙物理学懇談会 研究室紹介 (第 9 号)

2019 年 9 月

目次
北海学園大学工学部宇宙物理学グループ

6

弘前大学理論宇宙物理学研究室

7東北大学 天文学教室 天体理論グループ

8

福島大学理工学群共生システム理工学類 素粒子的宇宙論・重力理論研究室

11

茨城大学 宇宙物理理論グループ、太陽物理グループ

12

高エネルギー加速器研究機構 (KEK) 素粒子原子核研究所 (IPNS)

13

筑波大学宇宙物理理論研究室

14

群馬工業高等専門学校

17

宇宙物理研究室

理化学研究所 開拓研究本部 長瀧天体ビッグバン研究室

18

理化学研究所数理創造プログラム

20

東京理科大学 理工学部物理学科 宇宙物理研究室

22

東邦大学 理学部物理学科 宇宙物理学教室

23

千葉大学大学院融合理工学府 計算宇宙研究室

24

千葉大学大学院理学研究院

25

宇宙物理学研究室

2東京大学宇宙線研究所高エネルギー天体グループ

26

立教大学理論物理学研究室宇宙理論グループ

28

東京大学大学院理学系研究科 物理学専攻 宇宙理論研究室

31

東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研究センター初期宇宙論部門

34

東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研究センター重力波天体物理学部門 36
東京大学大学院理学系研究科天文学専攻

理論グループ38

日本大学文理学部物理学科宇宙論素粒子論グループ

41

東京工業大学理学院物理学系宇宙物理学理論グループ

42

東京工業大学 惑星理論グループ

44

東京大学 駒場 宇宙科学グループ

46

国立天文台科学研究部・天文シミュレーションプロジェクト

48

国立天文台 JASMINE プロジェクト

52

青山学院大学 理論宇宙物理研究室

54

沼津工業高等専門学校・教養科物理学教室

56

名古屋大学宇宙論研究室

57

3

名古屋大学大学院多元数理科学研究科

60

名古屋大学理論宇宙物理学研究室 (TA 研)

61

滋賀大学教育学部情報・技術研究室

63

京都産業大学 理学部 宇宙物理・気象学科

64

京都大学理学部天体核研究室

65

京都大学大学院理学研究科・宇宙物理学教室・理論グループ

68

京都大学 基礎物理学研究所 宇宙グループ

71

大阪大学大学院理学研究科 宇宙地球科学専攻 宇宙進化グループ

75

大阪工業大学 宇宙物理グループ

77

近畿大学 理工学部理学科 物理学コース 宇宙物理グループ

78

神戸大学大学大学院理学研究科物理学専攻 宇宙論研究室

79

神戸大学惑星学専攻理論グループ

81

甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室

82

神戸市立工業高等専門学校 理論宇宙物理学研究室

84

尾道市立大学 経済情報学部 宇宙物理学研究室

854広島大学宇宙物理学研究室
呉工業高等専門学校

一般科目86
自然科学系分野

87

山口大学大学院創成科学研究科物理学分野

89

高知工業高等専門学校 立川研究室

91

福岡大学理学部

92

理論天体物理学研究室

九州大学 惑星系形成進化学研究室

93

九州産業大学 理工学部

94

琉球大学宇宙物理学研究室

955北海学園大学工学部宇宙物理学グループ
前田秀基

構成

1

3

教育
主に 1, 2 年次の学生を対象に、天文学関連（岡崎）お当グループは工学部に所属しており、2019 年 8 月

よび物理学関連（前田）の講義と演習を行っています。

31 日現在の構成員は以下の通りです。
教授 岡崎 敦男*、前田 秀基*

4*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

連絡先
住所：〒 062-8605 札幌市豊平区旭町 4–1–40

2

研究

2.1

連星系（岡崎）

電話番号: 011-841-1161(代表) ext. xxxx (xxxx は
下記の内線番号)。
内線番号 (xxxx) と E-mail address

大質量 X 線連星系とガンマ線連星系における星周は以下の通りです。

円盤や恒星風とコンパクト天体の相互作用を主に数値

内線番号

シミュレーション（SPH 法）で調べています。
最近は、特に Be/X 線連星と呼ばれるグループの X
線増光機構 [2] とE-mail岡崎

2264

okazaki@lst.hokkai-s-u.ac.jp

前田

2268

h-maeda@hgu.jp

ガンマ線連星における高エネルギー放射の起源 [1]に興味を持って研究を行っています。

参考文献[1] M. J. Coe, A. T. Okazaki, I. A. Steele, et al.,2.2

重力の理論的研究（前田）MNRAS, 485, 1864 (2019)(1) 空間はなぜ 3 次元なのか、(2) 時間と空間の正体[2] M. Kühnel, R. E. Rothchild, A. T. Okazaki, etは何か、(3) 宇宙に始まりや終わりはあるのか、もし

al. MNRAS, 471, 1553 (2017)

あるならばどのように誕生し終わるのか、という 3 つ[3] J. Podolsky, R. Svarc, and H. Maeda, Class.

の問いに答えることが大きな目標です。それに近づくために (i) 重力・時空の本質はブラックホールの性質

Quant. Grav. 36, 015009 (2019).

の中に投影される、(ii) これらの問いの最終的な解答[4] H. Maeda, R. Svarc, and J. Podolsky,には重力の量子論が必要である、という考えに基づい

JHEP 1806, 118 (2018).

て一般相対性理論やそれを拡張した重力理論の研究を行っています [3, 4, 5]。

[5] H. Maeda and G. Kunstatter, Phys. Rev. D 96,
106004 (2017).

6弘前大学理論宇宙物理学研究室
浅田秀樹・仙洞田雄一

構成

1

原始ブラックホール暗黒物質／軽量の原始ブラックホールからの γ 線などの放射を通じ、それが暗黒物質

当研究室は弘前大学大学院理工学研究科物理科学の中に含まれている可能性を調べています [6]。

コース（および理工学部数物科学科）に所属し、宇宙物理学の研究・教育活動を行なっています。2019 年 93

月 1 日現在の構成員は次の通りです。
（*印は理論天文教育
最近の博士論文は次の通りです。

学宇宙物理学懇談会会員）• Gravitational bending angle of light with finite-

教員 浅田秀樹*（教授）、仙洞田雄一*（准教授）

distance corrections in stationary axisymmet-

研究員 大野俊明（学振）ric spacetimes [大野俊明: 2019 年 3 月博士（理学）]

博士課程学生 新山優樹（D3）
修士課程学生 飯川大輔、稲岡舞由香、江良直也、

4

瀧澤奎太、武田直大（以上 M1）

住所: 〒 036-8561 青森県弘前市文京町 3 番地
電話番号: 0172-39-内線番号（ダイヤルイン）(注) ハギの字は本来 unicode [U+8612]。

WWW: https://tap.st.hirosaki-u.ac.jp/

研究

2

連絡先

永嶋孝紀、萩原雄輝 (注) 、福井謙太（以上 M2）、

電子メール: username@hirosaki-u.ac.jp

近年は次のようなテーマを理論物理学的手法で研究

内線番号

しています。
天体・初期宇宙からの重力波／複数の干渉計を用いてusername

浅田

3554

asada

仙洞田

3550

sendouda

連星合体で発生する重力波からベクトル・スカラー的偏波の存在を検証する方法の構築を行なっています

参考文献[1]。また、原始重力波を通じてインフレーションおよ[1] Y. Hagihara et al., PRD 98, 064035 (2018);

びそれ以前の最初期宇宙を探索する方法を調べていま

Y. Hagihara et al., arXiv:1904.02300 [gr-qc]

す [2]。

[2] Y. Furuya et al., JCAP01(2017)009; CQG 36,

重力レンズの理論／微分・位相幾何学の不変量に基づ085007 (2019)

く数学的手法を用いて、光源や観測者がレンズから有[3] A. Ishihara et al., PRD 95, 044017 (2017);

限の距離にある場合および非漸近的平坦な時空におT. Ono et al., PRD 96, 104037 (2017);

ける重力レンズでの曲がり角の定式化を進めています

H. Asada, MPLA 32, 1730031 (2017); T. Ono[3]。

et al., PRD 98, 044047 (2018)

重力理論の検証／地球周回軌道上でのジャイロ歳差実[4] Y. Nakamura et al., CQG 36, 105006 (2019)

験を用いた Chern–Simons 重力理論の検証 [4] や、有[5] Y. Niiyama et al., arXiv:1906.12055 [gr-qc]

質量重力との関係に着目した二次曲率重力理論の解析[6] B. J. Carr et al., PRD 94, 044029 (2016)と観測的制限に取り組んでいます [5]。

7東北大学 天文学教室 天体理論グループ
大向一行,

1

當真賢二

構成

に大質量だと考えられていますが, 星の成長・進化過程の詳細は明らかになっていません. また初代星が連当研究室では, 天体形成や高エネルギー天体現象を星となるとすると、最近見つかっている重力波源であ始めとして, 天体物理学全般を理論的に研究しておりるブラックホール連星合体の起源としても興味があります. 2019 年 4 月 1 日現在の構成員は以下の通りです.

ます [1]。また第二世代以後の星形成の際には、星間ガス中の微量の重元素、ダストが熱化学進化に大きな

教授 大向一行*影響を与え、そのため形成される星の性質も大きく変

准教授 當真賢二*

わってくると思われます。我々は輻射流体計算や化学反応計算をはじめとする手法によって，この問題に取PD 小川拓未*, 木坂将大*, 木村成生*, 霜田治朗*,

り組んでいます [2, 3, 4].

鄭昇明*, 仲内大翼*(2) 巨大ブラックホールの起源: 宇宙誕生まもない

D2 荻原大樹*, 松木場亮喜*

ころに, 太陽の 10 億倍以上もの質量を持つ超巨大ブラックホールがすでに存在していたことが観測的に示M2 鈴木方隆, 長尾颯太唆されています. しかしながら, このような超巨大ブラックホールがどのような環境で誕生しどのような過M1 小野遥香, 定成健児エリック, Pierre Goux

程で質量を獲得してきたのかは未だ分かっていません.

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

理論的な研究からは, 宇宙初期における水素分子が存在しない環境で形成される超大質量星が, 巨大ブラッ

2

クホールの種天体となる可能性が提案されています.

研究

特に、強い紫外線照射下における水素分子の破壊により, そのような星が形成されるというシナリオが提唱

天体形成
現在の宇宙は星・惑星系, 星団, 銀河, 巨大ブラック

されていますが、その実現可能性をより詳細な計算でホール, 銀河団といった多様な階層の構造をもつ天体調べています [5, 6, 7]. また初代星などの崩壊によっから成り立っています. これら諸天体は, 宇宙初期の微て生ずる星質量の種ブラックホールの場合でも、ある小な密度揺らぎが自己重力によって成長することで誕

期間、超臨界降着によって急成長した可能性もありま生したと考えられていますが, その詳細は未だ明らかす。それに必要な条件や実現可能性についても検討しになっていません. 我々のグループでは重力・輻射・化ています [8, 9].

学的過程を考慮した理論計算によって, 星惑星系, 巨大
高エネルギー天体物理

ブラックホール, 銀河の形成過程の解明を進めていま
す. 近年は主に以下のような課題に取り組んでいます.

活動銀河核, ガンマ線バースト, パルサー, 超新星爆

(1) 宇宙初期の星形成: 宇宙初期に形成される初代

発といった天体では, 中心のブラックホールや中性子星は, 我々が住む天の川銀河とは違い, 金属がまった星の周辺の低密度領域に莫大な重力エネルギーや回転く無い環境で誕生します. そのような初代星は典型的エネルギーが解放されることで, 相対論的に高エネル

8できることを示しました [21].

ギーなプラズマが生成されます. それらが引き起こす
高エネルギー現象のメカニズムには不明な点が多く,(4) 高エネルギー宇宙線: 1015 eV 以下のエネルギー

我々はその解明に向けて研究を行っています. またこの宇宙線の起源は, 超新星残骸が有力視されています.

れらの現象は, 恒星・銀河進化, 宇宙論, 重力波天文学,

我々は超新星残骸の衝撃波における被加速粒子の注入

ニュートリノ天文学, 最新電磁波観測, 基礎物理など

率を水素原子輝線の偏光度から精査できることを理論と密に関連しており, 研究成果は広く他分野に波及し計算により示しました [22, 23]. また, 電波シンクロます. 近年は主に以下のテーマに取り組んでいます.

トロン放射の二点相関解析によって超新星残骸 Tycho(1) 相対論的アウトフロー: 活動銀河核やガンマ線の磁気乱流エネルギースペクトルがコルモゴロフ的でバーストにおいて, 中心ブラックホールから相対論的あることを示しました [24]. 低光度ブラックホール降速度で噴出するように見えるプラズマ流（ジェット）着流でも宇宙線生成が起こりえます. 降着流の大域的は, 駆動機構や粒子の起源など基礎的な物理が未解明な磁気流体シミュレーションを行い, その乱流場中でです. 我々は電波銀河 M87 のジェットの幅や輝度分布の荷電粒子の運動の計算により宇宙線加速機構を調べが回転ブラックホール駆動モデルと整合的であることています [25].

を数値シミュレーションと解析的理論により示しました [10, 11, 12]. Event Horizon Telescope プロジェクト

3に参加し, 人類が初めて撮像に成功した M87 のブラッ
クホールシャドウの理論的解釈に貢献しました [13].

教育

最近の修士論文

またパルサーの高エネルギー放射データを用いて磁気圏における粒子加速効率が高いことを示し [14], パ• フィラメント状ガス雲の分裂により形成した分ルサーが駆動する相対論的アウトフローが乱流発達に

子雲コアの形状進化 [水野友理那: 2016 年 3 月]

よって減速しうることを示しました [15].

• 初代銀河の衝突で誘起される大質量ガスクラウ(2) ガンマ線バースト: 短い継続時間のガンマ線バードの形成について [荒田翔平: 2017 年 3 月]

スト (short GRB) は, 中性子星連星合体時に重力波放• 活動銀河核ジェットの磁気流体モデルの研究

出とともに起こるというのが有力な説です. 我々は重[荻原大樹: 2018 年 3 月]

力波事象 GW170817 と共に観測された short GRB が合体放出物質によるガンマ線の散乱として説明できる• 超大質量星周円盤の自己重力不安定性と分裂条ことを示しました [16]. また一般の short GRB につ

件 [松木場亮喜: 2018 年 3 月]

いて, 予測される重力波と高エネルギーニュートリノ

• セイファート銀河ジェットの高エネルギー放射の同時検出率を算出しました [17, 18].

(3) 様々な天体の偏光: 重力波事象 GW170817 に伴に関する理論的研究 [米川信哉: 2019 年 3 月]

う可視光/赤外線放射（キロノバ）の偏光観測結果がプラチナなどの重元素生成が起こったことと無矛盾で4あることを示しました [19]. AT2018cow という突発天体の ALMA 望遠鏡による電波偏光観測結果が特異

連絡先

住所：〒 980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6-3な超新星であることと無矛盾であることを示しまし

電話番号: ダイアルイン方式で, 022-795-xxxx (xxxx

た [20]. 原始惑星系円盤の赤外線は中心星のダスト散は下記内線番号)乱であり, その偏光は同心円状です. 同心円からのズ

当研究室についての最新の情報はウェブページでも得らレから, ダークマターがアクシオンであるか否か精査

9

れます (https://www.astr.tohoku.ac.jp/tap/index.html). [12] M. Nakamura, K. Asada, K. Hada, H.-Y. Pu,
また E-mail address は,

S. Noble, C. Tseng, K. Toma, et al. 2018, ApJ,

username @astr.tohoku.ac.jp

868, 146

です. 内線番号 (xxxx) と username は以下の通り[13] The Event Horizon Telescope Collaboration,です.

2019, ApJ, 875, L1, L2, L3, L4, L5, L6
内線番号

username

大向

6502

omukai[14] S. Kisaka, S. J. Tanaka, 2017, ApJ, 837, 76

當真

6523

toma

[15] S. J. Tanaka, K. Toma, N. Tominaga, 2018, MNRAS, 478, 4622

参考文献

[16] S. Kisaka, K. Ioka, K. Kashiyama, T. Nakamura, 2018, ApJ, 867, 39[1] S. Chon, T. Hosokawa, N. Yoshida, 2018, MNRAS, 475, 4104

[17] S. S. Kimura, K. Murase, P. Mészáros, K. Kiuchi, 2017, ApJ, 848, L4[2] H. Fukushima, K. Omukai, T. Hosokawa, 2018,
MNRAS, 473, 4754-4772[18] S. S. Kimura, K. Murase, I. Bartos, et al., 2018,
PRD, 98, 043020[3] D. Nakauchi, K. Omukai, R. Schneider, 2018,
MNRAS, 480, 1043-1056[19] S. Covino, K. Wiersema, Y. Z. Fan, K. Toma,et al. 2017, Nature Astronomy, 1, 791[4] S. Z. Takahashi, K. Omukai, 2017, MNRAS,
472, 532-541[20] K. Huang, J. Shimoda, Y. Urata, K. Toma, etal. 2019, ApJ, 878, L25[5] R. Matsukoba, S. Z. Takahashi, K. Sugimura,
K. Omukai, 2019, MNRAS, 484, 2605-2619[21] T. Fujita, R. Tazaki, K. Toma, 2019, PRL, 122,
191101[6] D. Nakauchi, T. Hosokawa, K. Omukai, H. Saio,
K. Nomoto, 2017, MNRAS, 465, 5016-5025[22] J. Shimoda, J. M. Laming, 2019a, MNRAS, 485,
5453

[7] S. Chon, T. Hosokawa, 2019, MNRAS, 488, 2658

[23] J. Shimoda, J. M. Laming, 2019b, MNRAS in[8] K. Sugimura, T. Hosokawa, H. Yajima, K. In-pressayoshi, K. Omukai, 2018, MNRAS, 478, 39613975[24] J. Shimoda, T. Akahori, A. Lazarian, T. Inoue,
Y. Fujita, 2018, MNRAS, 480, 2200

[9] K. Sugimura, T. Hosokawa, H. Yajima, K.
Omukai, 2017, MNRAS, 469, 62-79[25] S. S. Kimura, K. Tomida, K. Murase, 2019, MN-[10] K. Takahashi, K. Toma, M. Kino, M. Nakamura,

RAS, 485, 163

K. Hada, 2018, ApJ, 868, 82[11] T. Ogihara, K. Takahashi, K. Toma, 2019, ApJ,
877, 1910福島大学理工学群共生システム理工学類
素粒子的宇宙論・重力理論研究室
馬塲一晴

1

構成

4

本研究室は、インフレーション宇宙論や暗黒エネル

連絡先

住所：〒 960-1296 福島県福島市金谷川１番地

ギー問題、拡張された重力理論の研究を行っており、

電話番号：024-503-3263

2019 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

E-mail address：bamba@sss.fukushima-u.ac.jp

准教授

馬塲 一晴*

参考文献

B4 川俣 滉一、清水 皐月、峰尾 柊*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員[1] K. Bamba, Z. K. Guo and N. Ohta, Prog. Theor.
Phys. 118, 879 (2007).

2

研究[2] K. Bamba and S. D. Odintsov, Symmetry 7, 220(2015).

我々は、宇宙創生から現在に至るまでの首尾一貫し[3] K. Bamba and M. Yoshimura, Prog. Theor.

た宇宙進化理論を構築することを目指し、宇宙論の研Phys. 115, 269 (2006).

究を行っております。特に、宇宙における (i) 一様・等方・平坦性（インフレーション）[1, 2]、(ii) 階層構造

[4] K. Bamba and J. Yokoyama, Phys. Rev. D 69,（初期密度揺らぎ）[3]、(iii) 磁場 [4, 5]、(iv) 現在の加043507 (2004).

速膨張（暗黒エネルギー）[6, 7]、(v) 物質（バリオン[5] K. Bamba and M. Sasaki, JCAP 0702, 030

非対称）[8]、(vi) 重力波 [9, 10] の起源を系統的に詳(2007).

しく研究しております。

[6] K. Bamba,

3

C. Q. Geng,

S. Nojiri and

S. D. Odintsov, Phys. Rev. D 79, 083014 (2009).

教育[7] K. Bamba, S. Capozziello, S. Nojiri and

学部教育としては、解析力学や特殊相対性理論、一S. D. Odintsov, Astrophys. Space Sci. 342, 155

般相対性理論に関する演習を行っております。また大(2012).

学院教育では、現代宇宙論に関する「宇宙と素粒子の[8] K. Bamba, Phys. Rev. D 74, 123504 (2006).

物理学特論 I、II」の講義を行っております。

[9] K. Bamba, Phys. Rev. D 91, 043509 (2015).

最近の修士論文[10] K. Bamba, S. Nojiri and S. D. Odintsov, Phys.

• 非可換ゲージ場を伴う非等方インフレーション

Rev. D 98, 024002 (2018).

宇宙論 [椙本 智:2019 年 3 月]

11

茨城大学 宇宙物理理論グループ、太陽物理グループ
野澤恵

構成

1

ことができた。また、銀河系中心部近傍の分子雲ループ構造の発見を受けて、磁気浮上モデルを提唱してい宇宙物理理論グループのメンバーは、理工学研究科・る。また太陽観測も行ない始め、太陽観測衛星「ひの理学専攻の物理系及び地球環境系に属しています (学で」のデータ解析も行なっている。太陽電波を用いた部の所属は、理学部・理学科・物理学コースと地球環研究も行っており、2015 年度に M2 であった宮脇君

境科学コース、そして学際理学コース)。2019 年 9 月

らと太陽大気の磁場などの成果を出した。また京大飛

1 日現在の構成員のうち教員は以下の通りです (*印は騨天文台との共同研究も行なっている。

理論天文学宇宙物理学懇談会会員)。

天体形成

1.3
物理系・教授 吉田龍生*

星や惑星などの天体は宇宙の進化とともに形成されてきた。様々な天体の形成過程を、流体力学をはじめ

地球環境系・准教授 野澤恵*とする物理素過程に基ついて詳細に調べ、その背後に物理系・教授 釣部通*

潜む物理的本質を抽出することによって理解することを目指している。ガス雲の自己重力的な収縮や分裂と、*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

それに続く分裂片の成長や円盤の形成進化を解析的、

1.1

数値的に計算し、ガス雲の分裂条件や連星の形成過程、

高エネルギー粒子加速機構とガンマ線放射

原始惑星系円盤の形成進化などについての研究を行っている。また、宇宙流体力学の数値計算手法の研究開

近年、高エネルギーガンマ線観測や他波長の非熱的発も行っている。

放射の観測データが得られるようになり、様々な天体における高エネルギー粒子の加速機構に迫ることが可2

能になってきた。これまで、シェル型の超新星残骸などの天体の非熱的放射のモデルを構築し観測結果と比連絡先

住所：〒 310-8512 水戸市文京 2-1-1

較することで、粒子の加速機構を解明するために重要

ホームページ：な物理量である磁場の大きさや粒子の最高エネルギー

http://golf.sci.ibaraki.ac.jp/ (高エネルギー宇宙)などの物理量を決定してきた。また、高エネルギー粒

http://www.env.sci.ibaraki.ac.jp/ (地球環境系)

子の加速・伝播の時間発展を数値シミュレーションで

http://tap.sci.ibaraki.ac.jp/ (天体形成)追うことにより、高エネルギー天体の進化モデルの構築を行っている。

名前

電話番号

吉田

029-228-8354

tatsuo.yoshida.sci[at]vc.ibaraki.ac.jp

太陽活動の重要な役割を果している太陽の黒点は、

野澤

029-228-8370

satoshi.nozawa.i[at]vc.ibaraki.ac.jp

太陽内部から表面に現われる磁場「孤立した磁束管」

釣部029-228-8353

toru.turibe.0[at]vc.ibaraki.ac.jp

1.2

太陽磁場観測と数値計算として現われ、過去にその発展を数値計算で再現する

12

Email アドレス

高エネルギー加速器研究機構 (KEK) 素粒子原子核研究所 (IPNS)
理論センター 宇宙物理グループ
郡和範

構成

1

– 観測的宇宙論， 大規模構造、宇宙背景放射，ダークマター， ダークエネルギー， 原始

このグループでは、天文・宇宙分野を対象にした基ブラックホール， 21cm 線、など

礎物理学の理論研究を行っています。特に素粒子・原• 初期宇宙・宇宙素粒子物理学の研究

子核・重力理論などに関連する宇宙分野のテーマの解明に重点を置いています。また、KEK が主導してい– インフレーション宇宙論， 原始ブラック

る LiteBIRD などの CMB 実験をはじめとする様々なホール， ダークマター， 宇宙背景ニュー実験と連携する研究活動を積極的に推進しています。

トリノ，ビッグバン元素合成， 原始重力波，

理論センター内では、セミナー、議論、共同研究など

ダークエネルギー， バリオン数生成、などの普段の活動において、宇宙・素粒子・原子核の理論• 高エネルギー宇宙物理学の研究の専門家約 100 名とグループの垣根なく一緒に活動を行っているという特筆すべき特徴を持っています。

– ダークマターの間接検出， 宇宙線電子・陽2019 年 8 月 31 日現在の、宇宙物理グループの構成員

電子・反陽子， 高エネルギーニュートリノ，は以下の通りです。

高エネルギーガンマ線， など

教授

3: 松原 隆彦*

教育

最近の博士論文• Superhorizon evolution of curvature perturba-

准教授 : 郡 和範*PD: 寺田 隆広，Sai Wangtion in multi-field inflation models

D３: 長谷川 拓也 (総研大 5 年)

[森太朗 2019 年 3 月]
• Dark matter search with high-energy gamma-*印は理論天文学懇談会会員

2

ray observations[広島渚 (東大理より受託) 2019 年 3 月]

研究

最近の修士論文• Neutrino oscillation in the early universe

最近の研究対象は、1) 宇宙論，2) 初期宇宙・宇宙
素粒子物理学， 3) 高エネルギー宇宙物理学など、以[長谷川拓哉 2017 年 2 月]

下のテーマなどを含みます。

4• 宇宙論の研究連絡先

住所：〒 305-0801 つくば市 大穂 1-1

http://cosmophysics.kek.jp/index.html
13筑波大学宇宙物理理論研究室
森正夫

1

構成

命学まで研究の裾野を広げています。当研究室では、数値シミュレーションを主な研究手段として、様々な

筑波大学宇宙物理理論研究室は、スタッフ及び研究

天体の形成・進化を研究しています。研究の特色は、

員は計算科学研究センター、一方、大学院生は筑波大

輻射流体力学を使って天体形成時の物質と輻射の相互

学大学院数理物質科学研究科物理学専攻に所属してい作用を第一原理から計算していることです。研究手法ます。2019 年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通りでとしては、解析的研究や計算科学研究センターが有すす（*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員）。

る国内有数のスーパーコンピュータによる数値シミュ
レーションを用いています。スーパーコンピュータ「富教授 梅村雅之*、大須賀健*

岳」を用いた研究も実施します。また、宇宙物理学に准教授 森正夫*、矢島秀伸*

おける様々な数値シミュレーションの高速化のための技術開発も行っています。

講師 吉川耕司*
助教 古家健次、Wagner, Alexander*

2.1

研究員 朝比奈雄太、安部牧人、井上茂樹*、加藤一輝、

初代天体形成と宇宙再電離

ビッグバンから約 40 万年後の「宇宙晴れ上がり」か

高水裕一*、田中賢*、福島肇*

ら、銀河誕生までの約 10 億年間は宇宙進化のミッシン

研究生 五十嵐朱夏

グリンクとなっている謎の時代です。ミッシングリン
クを解く鍵を握っているのは、宇宙初期に形成されたD5 渡邉歩

初代天体と、これによる宇宙の再電離です。また、宇宙初期の大質量星からの紫外線がその周囲の星形成に

D1 阿左美進也

与える影響について、スーパーコンピュータを用いてM2 佐々木竜志、曽我健太、竹澤多聞、田崎翼、中村

大規模な輻射流体力学計算を進めています。宇宙の再帆南、細谷亮太朗

電離過程については、6 次元輻射輸送計算を世界に先駆けて行い、その物理過程を詳細に解析しています。

M1 井上壮大、内海碧人、大滝恒輝、倉西嶺人、高橋

また、宇宙再電離を引き起こす紫外線は、ガスを加熱

幹弥、山本剛大、和間雄司

することを通して、銀河形成に大きな影響を与えることを示しました。

2

研究
主な研究課題は、宇宙進化、第一世代天体形成、銀

2.2

河形成、銀河団、観測的宇宙論，巨大ブラックホール

銀河形成・進化コールドダークマター (CDM) モデルのもとで構形成、銀河中心核活動、ブラックホール降着円盤・相築した理論模型と、近傍銀河や高赤方偏移天体の観測

対論的ジェット、星・惑星系形成です。最近では宇宙生データとの詳細な比較を行うことにより、銀河の形成・14

進化を研究しています。特に、観測と CDM モデルと量の光を放射し、超高速ジェットを噴出します。これがの矛盾である銀河のダークハローの密度プロファイル

活動銀河中心核や X 線連星といった高エネルギー天体

や、衛星銀河の数、銀河の角運動量問題等について、活動のエネルギー源と考えられています。降着円盤の銀河形成に伴う様々な物理過程に注目して研究してい構造やダイナミクス、相対論的ジェットの形成メカニ

ます。それに加え、近傍宇宙の高精度観測データと大ズムを解明するため、そして、ジェットが星や銀河の規模数値シミュレーションを連携させた数値銀河考古

進化に与える影響を解き明かすため、相対論的輻射磁学の研究にも力を注いでいます。また、近年の観測に

気流体力学シミュレーションを駆使した研究を行ってより、はるか遠方で塵に覆われた爆発的星形成銀河や、います。ブラックホールシャドウを始めとする観測イ

原始銀河団と呼ばれる銀河の密集領域が相次いで発見

メージや輻射スペクトルの理論計算を実施し、最新のされました。このような天体が、宇宙の大規模構造の観測データとの直接比較による研究も進めています。

中で形成・進化していく様子を大規模な宇宙論的流体
シミュレーションを用いて研究しています。

2.5
2.3

我々の住む太陽系のような惑星系は、星間空間を漂超巨大ブラックホール形成

うガスの集まった分子雲の中で形成されます。分子雲

我々の天の川銀河を含むほとんどすべての銀河の中5星間化学と惑星形成には水や一酸化炭素のような比較的単純な分子が存在

8心部には、太陽質量の 10 から 10 倍の質量をもつ巨していますが、分子雲の自己重力収縮により星・惑星

大なブラックホールが存在することが知られています。

系が形成されるに伴い、より複雑な有機分子も生成さ

また、これらのブラックホールの質量は母銀河のバルれると考えられています。本研究では、さまざまな素ジの質量と非常に良い相関があります。これらの巨大反応を組み合わせた分子進化の理論モデルの構築や、ブラックホールは、恒星質量程度のブラックホールか各素反応の第一原理計算を行っています。

ら周囲のガスの質量降着やブラックホール同士の合体

また、惑星系は若い星を取り巻く円盤内で固体微粒を経て形成されたと考えられています。その実際の成子が集積して形成されると考えられています。我々は長過程を解明するため数値シミュレーションを用いて初期にサブミクロン程度の大きさであった固体微粒子

複数のブラックホールとダークマター・恒星との力学が、ガスの乱流運動等の影響を受けながら集積してい的相互作用を調べています。一方、銀河中心ブラック

く過程を高空間分解能の乱流シミュレーションなどをホールが放出するジェットや円盤風、放射を通して銀用いて調べています。そして、この様な理論モデルと河の進化が制限される可能性を大規模な 3 次元相対論

ALMA などの最新の観測結果との比較により、惑星的流体力学シミュレーションを用いて調べています。

系形成過程やそこでの物質進化を研究しています。

そして、銀河の多相星間媒質とジェット、円盤風、放射の複雑な相互作用、及びそれによって生成されるア

2.6

ウトフローと乱流について研究しています。

宇宙生命計算科学連携拠点

近年、系外惑星観測や星間分子観測など等により、

2.4

宇宙生命学（アストロバイオロジー）が注目を集めてブラックホール降着円盤・相対論的ジェットいます。本拠点は、計算機科学分野との連携の下、宇宙分野、生命分野、惑星分野が協働して、宇宙におけブラックホールがガスを吸い込む際、ブラックホー

る生命の起源に関わるキープロセスを第一原理計算に

ルの周囲には降着円盤が形成されます。降着円盤は大より探究し、計算科学としての宇宙生命学を創出する

15

最近の修士論文ものです。研究課題は、星間分子生物学、惑星生命科
学、星・惑星形成を柱とし、現在、筑波大学が中心と• 輻射拡散方程式に基づく初代天体形成へのライなり、22 研究機関、55 名の研究者が参加しています。

マンアルファ輻射の効果の解明 [阿左美進也:2019
年 3 月]

2.7

宇宙物理学と医学の異分野融合研究• PopIII 天体による銀河間重元素の検出可能性 [田辺直人:2019 年 3 月]

近赤外線の光を用いた人体の医療診断法が提案されています。この近赤外線イメージングは、被曝がなく• 銀河風における遷音速および常亜音速流の存在

非侵襲なため、乳幼児などにも適用出来る極めて安全可能性 [永野裕太:2019 年 3 月]

な医療診断と考えられています。しかしながら、近赤
外線は人体内を複雑に散乱しながら伝播するためにモ• IC10 に付随する HI gas stream の形成シミュデル化が難しく、ほとんど実用化にいたっていません。

レーションから探る dark satellite の存在可能性

そこで、我々は宇宙物理学の研究で培われた技術を応[宮川銀次郎:2019 年 3 月]

用し、高精度な輻射輸送シミュレーションを実行する事で人体内の近赤外線の輸送過程を研究しています。

4

また、医療診断の実用化に向けてモデル計算を高速化するために、GPGPU や FPGA などを用いた計算加

連絡先

住所：〒 305-0035 茨城県つくば市天王台 1-1-1 筑波

速や深層学習を用いた画像再構成法を研究しています。

大学計算科学研究センター
最新情報は研究室 HP

2.8

https://www2.ccs.tsukuba.ac.jp/Astro/home/ja/

計算機製作と数値シミュレーションの高速化技術をご覧ください。

現代の宇宙物理学において、数値シミュレーション

参考文献の果たす役割はますます大きくなっています。我々は、宇宙物理学における数値シミュレーションで重要な物[1] Takahashi, H. R., Ohsuga, K., “General Rela-

理過程である重力相互作用・流体力学・輻射輸送をより

tivistic Radiation MHD Simulations of Super-

高速に計算するための計算機の開発やアルゴリズムおcritical Accretion onto a Magnetized Neutron
Star: Modeling of Ultraluminous X-Ray Pul-

よび実装技術の開発を行っています。特に、GPGPUに代表される計算加速装置を数値計算に利用するシスsars”, ApJ, 2017, 845, L9.

テムを用いた数値計算の高速化を研究しています。

[2] Kobayashi, H., Ohsuga, K., Takahashi, H. R.,

3

et al., “Three-dimensional structure of clumpy

教育

outflow from supercritical accretion flow onto
black holes”, PASJ, 2018, 70, 22.

最近の博士論文• Dynamics of the cusp-to-core transformationin less massive galaxies and formation of theultra-diﬀuse galaxies [加藤一輝: 2019 年 3 月]
16

群馬工業高等専門学校

宇宙物理研究室

渡邉悠貴

1

参考文献

構成
当研究室は群馬工業高等専門学校（以下、群馬高専）[1] C. Germani, N. Kudryashova and Y. Watanabe,

一般教科（自然科学）物理学教室に所属しており、広JCAP 1608, no. 08, 015 (2016); T. Kunimitsu,

く物理学の教育と宇宙論の研究を行っています。2019

T. Suyama, Y. Watanabe and J. Yokoyama,

年 8 月 31 日現在の理論天文学懇談会会員は以下の通JCAP 1508, no. 08, 044 (2015); C. Germani,
Y. Watanabe and N. Wintergerst, JCAP 1412,

りです。

no. 12, 009 (2014); C. Germani and Y. Watan-

准教授 渡邉悠貴

abe, JCAP 1107, 031 (2011).

2[2] Y. Watanabe and J. White, Phys. Rev. D

研究92, 023504 (2015); N. Takeda and Y. Watan-

研究対象は以下のとおりです。

abe, Phys. Rev. D 90, no. 2, 023519 (2014);

1. インフレーション宇宙論 [1, 2, 13]

Y. Watanabe, Phys. Rev. D 83, 043511 (2011);

2. ダークエネルギー・拡張重力理論 [12]Y. Watanabe and E. Komatsu, Phys. Rev. D 77,

3. 宇宙論的摂動論 [5]・原始背景重力波 [1]043514 (2008); Phys. Rev. D 75, 061301 (2007).
[3] I. Dalianis and Y. Watanabe, JHEP 1802, 118

3(2018); T. Terada, Y. Watanabe, Y. Yamada

教育and J. Yokoyama, JHEP 1502, 105 (2015);
Y. Watanabe and J. Yokoyama, Phys. Rev. D

群馬高専は、本科 5 年・専攻科 2 年の 5 年ないし87, no. 10, 103524 (2013).

7 年の一貫した教育課程を採用しています。本科では高校から大学教養レベルまで、専攻科では量子力学・[4] T. Kobayashi, Y. Watanabe and D. Yamauchi,

統計力学を含む大学レベルの物理教育が行われていま

Phys. Rev. D 91, no. 6, 064013 (2015); J. Yoo

す。学生は本科 5 年次に卒業研究を行い、さらに専攻

and Y. Watanabe, Int. J. Mod. Phys. D 21,科に進学した場合は特別研究で合計 3 年間研究室に所

1230002 (2012).

属します。

[5] Y. Watanabe, A. Naruko and M. Sasaki, Europhys. Lett. 111, 39002 (2015); T. Suyama,

4

連絡先

Y. Watanabe and M. Yamaguchi, Phys. Rev.
D 85, 083504 (2012); Y. Watanabe, Phys. Rev.

住所：〒 371-8530 群馬県前橋市鳥羽町５８０番地

D 85, 103505 (2012).

電話番号: 027-254-9127[6] Y. Watanabe and E. Komatsu, Phys. Rev. D

E-mail address : yuki.watanabe@nat.gunma-ct.ac.jp

73, 123515 (2006).

ホームページ: http://www.gunma-ct.ac.jp

17

理化学研究所 開拓研究本部 長瀧天体ビッグバン研究室
長瀧重博

1

構成

2

研究

私達の研究室は 2013 年 4 月理化学研究所に発足し我々の研究室は、超新星・ガンマ線バーストに関すました。私達は、宇宙最大爆発現象である超新星・ガる様々な謎の解明に向け、理論的研究を行います。超ンマ線バーストに関する様々な謎の解明に向け、世界新星・ガンマ線バーストは宇宙最大規模の爆発現象で最高レベルの理論的研究を行います。この理想を実現あり、その爆発メカニズムは良く分かっていません。

するために最も必要な要素は人材です。私達は世界最

我々はこの究極的な現象を、究極的な物理を駆使して高レベルの人材を世界中から募り、最高の人材で研究解き明かしたいと考えています。場合によっては急速室を構成し、最高レベルの研究活動を行います。2019に進化している大型計算機を用いた大規模数値シミュ

年 11 月 1 日現在私達の研究室は研究室主催者の私以レーションを駆使してこの究極的現象の解明にあたり外に日本人 7 名、外国人 3 名（ドイツ人、フランス人、ます。また超新星・ガンマ線バーストは物理と謎の宝

中国人、各１名）によって構成されており、国際色豊庫であり（重力波、ニュートリノ、r-process/爆発的元

かな最先端の宇宙理論研究室を形成しています。また

素合成、粒子加速現象、最高エネルギー宇宙線、高エ研究室 OB・OG はこの 6 年半で 12 名にのぼり、内ネルギーニュートリノ、高エネルギーガンマ線等）、極5 名がパーマネント・テニュアトラック職、5 名がポ限宇宙物理学の最高峰とも言うべき現象です。我々はスドク職、2 名が民間企業職を獲得しています。このこれら様々な謎の解明に向けて最先端の理論研究を行流れを確固たるものとし、理化学研究所に世界最先端

い、この宇宙最大爆発現象の全貌を明らかにします。

の宇宙理論研究室を確立させるために、2020 年度以

我々の理論研究は、超新星・ガンマ線バーストに関す降も優秀な人材を積極的に募ります。我々は理研の基る最先端の観測に物理的解釈を与え、次世代観測に対礎科学特別研究員制度、ジュニアリサーチアソシエイ

する予言・提言を発信します。我々は興味を共有するト制度などを活用し、今後も優秀な研究員を募ってい

理研・全国・全世界の研究者皆様と協力・連携し、研きます。2019 年 11 月 1 日現在の構成員は以下の通り

究者の理想郷を理化学研究所に実現します。

です。

理化学研究所は仁科芳雄博士に代表されますように
日本原子核物理学の大きな拠点となっています。現在主任研究員, iTHEMS 副プログラムディレクター

も RIBF(Radioactive Isotope Beam Factory) によっ

長瀧重博*て新しい元素を発見するなど世界で大きな存在感をResearch Staﬀ 水田晃*

示しています。我々はこの絶好の環境を活かし、原子
核宇宙物理学を奨励しています。超新星爆発や中性子PD 伊藤裕貴*、Gilles Ferrand、小野勝臣*、Haoning

星に於ける高密度状態方程式、超新星爆発やガンマ線

He、Oliver Just、木戸英治、祖谷元*

バーストで起こる r-process/爆発的元素合成等のテー
マで理研原子核物理研究室との密接な連携を推進し、大学院学生 荒川真範（立教大/長瀧研）、武井勇樹（東世界最高レベルの成果を目指します。

大/長瀧研）

理化学研究所は京コンピュータに代表されますよう*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員
18

に世界最高レベルのスーパーコンピュータを日本に実4

連絡先現しています。我々はこの絶好の環境を活かし、超新星やガンマ線バーストについての大規模数値シミュレー

住所：〒 351-0198

埼玉県和光市広沢 2-1

ションを奨励しています。

HP: http://nagataki-lab.riken.jp/Home.html
E-mail address は、理化学研究所和光キャンパスは埼玉県和光市に立地

username @riken.jp

しており、東京圏の多くの大学・研究所と隣接しています。我々はこの環境を活かし、近隣の研究機関とは特です。username は以下の通りです。

に積極的に研究交流を推進します。一方インターネッ

username

ト等の発達により、現代は遠方の研究機関とも有効に

長瀧

shigehiro.nagataki

研究協力することが可能な時代となっています。我々

水田

akira.mizuta

は国内外を問わず、興味を共有する共同研究者と積極伊藤hirotaka.ito

的に研究交流を行っていきます。

Ferrandgilles.ferrand

我々は世界最高レベルの研究室を目指し、最高の人小野masaomi.ono

材を世界から募っています。一方で日本人研究者の雇Hehaoning.he

用も積極的に行っています。これは我々の研究室から

Just

oliver.just

一人でも多くの国際的感覚を身につけた日本人研究者

木戸が育つことを願ってのものです。我々の研究室に所属

祖谷eiji.kido
hajime.sotani

する日本人研究者には、将来日本と外国を繋ぐ架け橋

荒川

masanori.arakawaとなり、明日の素晴らしい日本を支える人材に育って武井

yuki.takei

もらうことを目指しています。
我々は数理創造プログラム (iTHEMS) に寄与し、宇参考文献

宙を含む理論数理科学・理論物理学・理論生物等をまたいだ、新しい科学のあり方を創造します。

[1] Ito, H., Matsumoto, J., Nagataki, S., Warren,
D.C., Barkov, M.V., Yonetoku, D.:

3

The Pho-tospheric Origin of the Yonetoku Relation in

教育

Gamma-Ray Bursts

原則理化学研究所は研究を主眼に置いており、大学院

Nature Communications,10, id.1504 (2019)..

生の教育は行っておりません。しかし他大学の指導教官[2] Ferrand, G., Warren, D.C., Ono, M., Nagataki,

を通じた大学院生との共同研究を奨励しています。そのS., Roepke, F.K., Seitenzahl, I. R. ”From Su-推進の一助として、大学院生（博士後期課程）を非常勤として採用する制度もあります（大学院生リサーチ・ア
ソシエイト：http://www.riken.jp/careers/programs/jra/）。
理化学研究所では世界最高レベルの研究を実現する

pernova to Supernova Remnant: The Threedimensional Imprint of a Thermonuclear Explosion” The Astrophysical Journal 877, id. 136(2019).

ためのプログラムが走っています。例えばポスドク研究員プログラムとして以下のものがあります。
・基礎科学特別研究員制度：

http://www.riken.jp/careers/programs/spdr/

19

理化学研究所数理創造プログラム
井上芳幸

1

構成

教育

3

理化学研究所数理創造プログラム極限宇宙セルは、

原則理化学研究所は研究を主眼に置いており、大学

国内外の研究グループと協力し、主に理論と観測を

院生の教育は行っておりません。しかし他大学の指導連携した高エネルギー天体現象の研究を行っており、教官を通じた大学院生との共同研究を奨励しています。

2019 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

その推進の一助として、大学院生（博士後期課程）を非常勤として理研に採用、研究を行う大学院生リサー

上級研究員 井上芳幸*
研究員

チ・アソシエイト (JRA) を設けています。毎年、10–11

井上進*, Don Warren

月頃に募集を行なっています。希望者は事前にご相談下さい。

特別研究員 広島渚*

*印は理論天文学懇談会会員

連絡先

4
2

研究

住所：〒 351-0198 埼玉県和光市広沢 2-1
電話番号:048-467-xxxx （xxxx は下記内線番号）

研究対象は以下のとおりです。

当研究室についての最新の情報は www でも得られます (https://ithems.riken.jp)。また E-mail address• 活動銀河核降着円盤 [1, 3]

は、• 活動銀河核ジェット [2, 7, 12, 13]

username @riken.jpです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りで• 活動銀河核からのニュートリノ放射 [1, 20, 21,

す。

23, 24, 25]
内線番号• フェルミバブル [4, 5, 6]

username

井上 Y

9608

yoshiyuki.inoue• ガンマ線バースト [16, 17, 18, 19]

井上 S

-

susumu.inoue• 暗黒物質 [9, 10, 11]

Warren-donald.warren

広島-

nagisa.hiroshima• 原始ブラックホール [8]なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線• Ultra-luminous X-ray sources [14]番号は掲載しません。WWW で最新の情報を提供し• 超新星残骸 [15]ておりますので、御参照下さい。

• 銀河系内ガンマ線源 [26]
• 高速電波バースト [22]
20

参考文献

[16] Ito, H., Matsumoto, J., Nagataki, S., et al. 2019,
Nature Communications, 10, 1504

[1] Inoue, Y., Khangulyan, D., Inoue, S., et al.￥[17] Warren, D. C., Barkov, M. V., Ito, H., et al.

2019, ApJ, 880, 40

2018, MNRAS, 480, 4060

[2] Tanada, K., Kataoka, J., & Inoue, Y.￥ 2019,[18] Warren, D. C., Ellison, D. C., Barkov, M. V., et

ApJ, 878, 139-139

al. 2017, ApJ, 835, 248[3] Inoue, Y., & Doi, A. 2018, ApJ, 869, 114[19] MAGIC Collaboration,￥ 2019, Nature, in press[4] Akita, M., Kataoka, J., Arimoto, M., et al. 2018,[20] Righi, C., Tavecchio, F., & Inoue, S. 2019, MN-

ApJ, 862, 88

RAS, 483, L127

[5] Nakashima, S., Inoue, Y., Yamasaki, N., et al.
2018, ApJ, 862, 34[21] Cerruti, M., Zech, A., Boisson, C., et al. 2019,
MNRAS, 483, L12[6] Kataoka, J., Sofue, Y., Inoue, Y., et al. 2018,
Galaxies, 6, 27[22] MAGIC Collaboration 2018, MNRAS, 481, 2479

[7] Schulze, A., Done, C., Lu, Y., et al. 2017, ApJ,

[23] MAGIC Collaboration￥ 2018, ApJ, 863, L10849, 4[24] IceCube, Fermi, MAGIC Collaboration et al.
[8] Inoue, Y., & Kusenko, A. 2017, J. Cosmology

2018, Science, 361, 1378

Astropart. Phys., 2017, 034[25] Liu, R.-Y., Murase, K., Inoue, S. et al. 2018,[9] Hiroshima, N., Hayashida, M., & Kohri, K.

ApJ, 858, 9

2019, Phys. Rev. D, 99, 123017[26] Inoue, S., Uchiyama, Y., Arakawa, M. et al.
[10] Hiroshima, N., Ando, S., & Ishiyama, T. 2018,2017, ApJ, 849, 22

Phys. Rev. D, 97, 123002[11] Hiroshima, N., Kitano, K., Kohri, K., et al.
2018, Phys. Rev. D, 97, 023006[12] De Franco, A., Inoue, Y., Sánchez-Conde,
M. A., et al. 2017, Astroparticle Physics, 93,
8[13] Inoue, Y., Doi, A., Tanaka, Y. T., et al. 2017,
ApJ, 840, 46[14] Inoue, Y., Lee, S.-H., Tanaka, Y. T., et al. 2017,
Astroparticle Physics, 90, 14[15] Ferrand, G., Warren, D. C., Ono, M., et al.￥2019, ApJ, 877, 136
21東京理科大学 理工学部物理学科 宇宙物理研究室
鈴木英之

1

構成

4

当研究室の 2019 年 9 月 1 日現在の構成員は以下の連絡先

住所：〒 278-8510 千葉県野田市山崎 2641

通りです。

電話番号: 04-7122-9114

教授 鈴木 英之*

suzukih @ rs.tus.ac.jp

M2 大野木 一樹

参考文献

M1 五十嵐 聖和[1] K. Nakazato et al., ‘Supernova Neutrino Light*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

Curves and Spectra for Various Progenitor
Stars: From Core Collapse to Proto-neutron

2

研究Star Cooling’, Astrophys. J. Supp. 205 (2013)
2.

超新星の二つの爆発機構のうち、重い星の最期を飾る重力崩壊型超新星爆発においては、ニュートリノが[2] H. Togashi et al., ‘Nuclear equation of state for

重要な役割を担っています。本研究室では、他大学のcore-collapse supernova simulations with realis-

共同研究者とともに、超新星コア内部からのニュート

tic nuclear forces’, NUCLEAR PHYSICS A961

リノの流れを一般相対論的輻射輸送の数値シミュレー(2017) 78.

ションを用いて解き、超新星爆発とそれに伴う中性子[3] K. Nakazato, H. Suzuki, and H. Togashi, ‘Heavy

星誕生、及び放出される超新星ニュートリノについて

nuclei as thermal insulation for protoneutron

研究を行っています。最近の主な研究成果として、様々

stars’, PYSICAL REVIEW C97 (2018) 03580.

な質量や金属量をもつ親星に対して、爆発メカニズムの不定性まで考慮してニュートリノ光度曲線やエネル[4] H. Ono and H. Suzuki, ‘Dark Energy Models

ギースペクトルなどを調べ、包括的なデータベースとand Supernova Relic Neutrinos’, Mod. Phys.

してまとめました [1]。その他関連する研究テーマとしLett. A22 (2007) 867て、高密度物質の状態方程式 [2, 3] や超新星背景ニュー[5] K. Nakazato et al., ‘Spectrum of the Supernova

トリノ [4, 5] の研究も行っています。

Relic Neutrino Background and Metallicity Evolution of Galaxies’, Astrophys. J. 804 (2015) 75.

3

教育

最近の修士論文• 重力崩壊型超新星爆発の親星進化について [佐藤良明:2018 年 3 月]

22

東邦大学 理学部物理学科 宇宙物理学教室
関口雄一郎

1

構成

4. 銀河団多波長観測による宇宙論: 銀河団は、宇宙最大の自己重力系であり、宇宙の進化との関2019 年 8 月 31 日現在の構成員は以下の通りです。

連が特に強い天体です。私達は、電波や X 線、赤外線など多波長における観測データをもとに、教授 北山哲*

銀河団形成・進化の解明に取り組んでいます。
准教授 関口雄一郎*

5. 重力レンズ現象による宇宙論: ダークマター分
M2 御簾納俊徳、春山慶太

布を直接的に検出できる重力レンズ現象についM1 佐藤大起て、強い重力レンズを受けたクェーサーの探査や、すばる望遠鏡による重力レンズサーベイを

他、学部 4 年生 11 名。*印は理論天文学懇談会会員。

2

行い、宇宙論へのインパクトを研究しています。

研究

3

主要な研究対象は以下のとおりです。

教育

最近の修士論文

1. 数値相対論: 様々な物理過程を組み入れつつ、ア• 連星中性子星合体による重力波の理論モデルに

インシュタイン方程式を数値的に解く数値相対よる解析 [峯田果林：2017 年 2 月]

論シミュレーションによって、ブラックホール• 銀河団ガスから放射される鉄輝線に対する共鳴や中性子星などの一般相対論的天体の形成・合散乱の定量的評価 [山中滉太：2017 年 2 月]

体過程の解明に取り組んでいます。

• 銀河団中の比熱的電子によるスニヤエフ・ゼル

2. 重力波源を探る: 重力波は微弱なため、波形の理

ドビッチ効果 [和泉博文：2018 年 2 月]

論的予測が観測の際に重要になります。主に中性子星を含む連星合体の数値相対論シミュレー• 中性子星の状態方程式モデルに対する重力波シションを行い、合体時に放射される重力波波形

ミュレーション [樋山拓朗：2018 年 2 月]の理論予測、および重力波に付随する電磁波対応天体に関する研究を行なっています。

4

3. 原始銀河形成: 宇宙初期に誕生した原始銀河は、重元素量が少なかったり、強い輻射にさらされ連絡先

住所： 〒 274-8510 千葉県船橋市三山 2-2-1ていたりと、今日の銀河とは異なる環境にあっ電話：047-472-7110 (理学部事務)たと予想されます。このような原始銀河がいか

住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２ー２１ー１に形成され、宇宙全体の進化とどのように結び

当研究室の最新情報は教室 HP でも得られます

ついているかを研究しています。

(http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/ph/astrophysics/)。
23

千葉大学大学院融合理工学府 計算宇宙研究室
石山智明

構成

1

SIMD 演算を活用した高速化に取り組んでいます [3]。
開発した数万並 列度以上に対応した N 体シミュレー

当研究室は、数値シミュレーションを用いた宇宙のションコードを公開しています。また、大規模シミュ

構造形成、進化の研究を 行っており、2019 年 8 月現レーションで得られた、ハローカタログや合体形成史

在の構成員は以下の通りです。

などの再利用性の高いデータ を、使いやすい形で公准教授開しています [5]。

石山 智明*

特任研究員

桐原 崇亘*

3

M2 3 名教育
2016 年度に新設された研究室で、2019 年 8 月までの修士学位取得者が 3 名、学部 学位が 11 名です。

M1 2 名4

B4 3 名連絡先

住所：〒 263-8522 千葉県千葉市稲毛区弥生町 1-33 千*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

葉大学 統合情報セン ター

2

研究

2.1

ダークマター構造形成

電話番号: 043-290-3543

E-mail: ishiyama@chiba-u.jp
http://hpc.imit.chiba-u.jp/˜ishiymtm/

標準的な CDM モデルに基づいた大規模スーパーコ

参考文献

ンピュータシミュレーションを行い、ダークマター構造
形成進化について研究しています。小スケールのダー[1] Morinaga, Y., Ishiyama, T., Kirihara, T., Kinjo,

クマターハローの構造や、それらが銀河系のダークマ

K. 2019, MNRAS, 487, 2ター構造に与える影響、ダークマターの検出実験に与[2] Kirihara, T., Tanikawa, A., Ishiyama, T. 2019,

えるインパクトなどについて取り組んでいます。またMNRAS, 486, 4

ハローの合体形成史の上で準解析的モデルを適用し、銀河、矮小銀河、活動銀河核、初代星等の形成をモデル[3] Kodama, T., Ishiyama, T. 2019, PASJ, 71, id.35

化しています。観測との詳細な比較を通してこれらの天体の形成、進化について研究しています [1, 2, 4, 5]。

2.2[4] Ishiyama, T., Sudo, K., Yokoi, S., Hasegawa,
K., Tominaga, N., Susa, H. 2016, ApJ, 826, 9

高性能数値計算[5] Ishiyama, T., Enoki, M., Kobayashi, M. A. R.,

大規模スーパーコンピュータ上での高性能数値計算

Makiya, R., Nagashima, M., Oogi, T. 2015,
PASJ, 67, 61のための研究を行っています。領域分割法や高速通信などの並列アルゴリズム開発や、アクセラレータや24千葉大学大学院理学研究院

宇宙物理学研究室

松元亮治

1

構成

3

2019 年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

教育

最近の博士論文• Formation of Galactic Prominence in the Galac-

教授 松元亮治（大学院理学研究院）*

tic Central Region [彭 之翰 2018 年 3 月]

教授 花輪知幸（先進科学センター）*

最近の修士論文

特任准教授 松本洋介（大学院理学研究院）• ブラックホール降着流におけるハード・ソフト
遷移の輻射磁気流体シミュレーション [五十嵐太特任助教 堀田英之（大学院理学研究院）

一 2019 年 3 月]

D1 五十嵐太一
M2 河村浩良、冨吉拓馬

4

M1 石倉秋人、沢村侑樹、高畑 憲、Arber Lladrovci

連絡先

住所：〒 263-8522 千葉市稲毛区弥生町 1-33

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

千葉大学大学院理学研究院宇宙物理学研究室
電話番号:ダイアルイン方式で、043-290-xxxx （xxxx2は下記内線番号）。E-mail address は研究

username@faculty.chiba-u.jp (松元、花輪）、
username@chiba-u.jp (松本、堀田）です。当研究

天体現象の理論シミュレーション研究を行っている。

室についての最新の情報は www でも得られます• ブラックホール降着流の大局的 3 次元磁気流体・(http://www.astro.phys.s.chiba-u.ac.jp/index-j.html)。

輻射磁気流体シミュレーション

また、内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。

• 銀河・銀河団における磁気流体現象

内線番号
松元

• 原始惑星系円盤の理論シミュレーション研究と花輪

ALMA による電波観測の連携• 高マッハ数無衝突衝撃波近傍での粒子加速過程

3724
3525

usernamematsumoto.ryoji
hanawa松本

ymatumot

堀田

hotta

の電磁粒子シミュレーション

参考文献• 高解像の大局的３次元磁気流体シミュレーショ
ンによる太陽活動周期等の再現[1] Y. Matsumoto et al., Magnetohydrodynamic• 高次精度磁気流体コード CANS+、プラズマ電

simulation code CANS+: Assessments and ap-

磁粒子コード pCANS の開発・公開。

plications, PASJ 71, 83 (2019)25東京大学宇宙線研究所高エネルギー天体グループ
浅野勝晃

1

構成

教育

3

最近の博士論文

高エネルギー天体グループは、様々な高エネルギー
天体現象の研究を行っており、2019 年 5 月 1 日現在• Theoretical Study on the Radial Profile of Pul-の構成員は以下の通りです。

sar Wind Nebulae [石崎 渉: 2019 年 3 月]

准教授 浅野勝晃*• Simultaneous multi-wavelength observation of
giant radio pulses from the Crab pulsar [三上助教 川口恭平*

諒: 2016 年 3 月]

特任研究員 原田了*

最近の修士論文

D3 杜驍• パルサー星雲放射の空間構造 [石崎 渉:2016 年 3M1 西脇公祐月]*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員• 巨大電波パルス観測に基づくカニ星雲時間変動解析 [廣島 渚:2016 年 3 月]

2

研究• フェルミバブルにおける乱流加速と放射 [佐々木健斗:2015 年 3 月]

我々の研究テーマは、様々な高エネルギー天体現象の物理メカニズムを理論的に解明することです。高エ• コンパクト連星合体時の非熱的放射 [杜 驍:2015

ネルギー天体現象の例として、超新星爆発、パルサー、

年 3 月]

巨大ブラックホールから噴き出す相対論的なジェット、
星形成銀河や銀河団での宇宙線生成、ガンマ線バース

連絡先

4トなどが挙げられます。こうした天体における激しいプラズマの運動に伴い、相対論的なエネルギーを持っ

住所：〒 277-8582 千葉県柏市柏の葉 5-1-5た粒子が加速され、ガンマ線やニュートリノを放って

電話番号: 04-7136-xxxx （xxxx は下記番号）いると考えられています。しかし、ジェットを生成す

当研究室についての最新の情報は www でも得られる機構や、高エネルギー粒子の加速過程などは未だ解ます (http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/hea/)。また E-

明されておらず、これらが我々の主要な研究テーマとmail address は、なっています。中性子星やブラックホールからなる連

username @icrr.u-tokyo.ac.jp

星の合体現象を解明すべく、一般相対論的数値流体シです。電話番号 (xxxx) と username は以下の通りでミュレーションを用いた研究も行っています。

す。

26

内線番号

username浅野

3187

asanok

川口

3194

kkawa

原田

3111

harada

杜

3158

tosho

西脇

3127

nisiwaki27

立教大学理論物理学研究室宇宙理論グループ
木村匡志

1

構成

んでおります。以下、本研究室のメンバーが行なった代表的な研究のいくつかを紹介いたします。

立教大学理論物理学研究室において、主に宇宙に関連した理論研究を行っている 2019 年 4 月 1 日現在の

原始ブラックホールに関する理論研究

構成員は以下の通りです。

「原始ブラックホール」とは、初期宇宙起源のブラック
ホールのことです。観測報告は今のところありません

教授 原田知広*、小林努*

が、初期宇宙を探る鍵として、暗黒物質の候補として、助教 木村匡志*

また重力波の波源として、非常に注目されています。
我々は、物質優勢期に生成される原始ブラックホール

研究員 伊形尚久*、國分隆文*の量とスピン分布を明らかにしました [1, 2, 3]。関連客員研究員 Sanjay Jhingan

して、無衝突粒子系の重力崩壊による紡錘特異点形成のシミュレーションを３次元数値相対論によって行い

D3 平野進一*

ました [4]。また輻射優勢期に生成される原始ブラッD2 彌永亜矢、宮田大輝、赤間進吾、古賀泰敬*、

クホールについて、曲率ゆらぎがガウス分布する場合に生成量を計算する方法を提案しました [5]。関連し中司桂輔*て FLRW 時空に線形状態方程式をもつ物質のみがあD1 片桐拓弥、富川慶太郎

る場合の時空構造の完全分類を行いました [6]。

M2 三嶋洋介、西村和也

拡張された重力理論と宇宙論、宇宙物理学への応用

M1 池田拓人、佐藤靖、物部武瑠、カ シュンイツ

一般相対論を拡張した重力理論の諸側面の研究、それを宇宙論、宇宙物理学に応用する研究をおこなってい*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

ます。場の方程式が 2 階となる最も一般的なスカラー・

なお、同じ理論物理学研究室において、素粒子に関テンソル理論であるホルンデスキ理論と、そのさらなする理論研究を行っているメンバーとして田中秀和教

る拡張である縮退高階スカラー・テンソル (DHOST)

授、中山優准教授、初田泰之助教 (2019 年 4 月 1 日現

理論に特に興味を持っています。重力波観測から得ら在) がおり、共同でセミナーなどを行なっています。

れるすべての制限を満たす DHOST 理論に対し、球対称解の性質からさらに強い制限を与えたり [7]、パリ

2

ティを破る重力理論に対し重力波イベント GW170817

研究から新たに制限を与えたり [8] しました。大規模構造

研究対象としては、初期宇宙論やブラックホール物の観測を利用した DHOST 理論の検証を目指し、線形理学・修正重力理論などが挙げられます。研究室独自

密度揺らぎの成長率を用いて DHOST 理論に対しての研究だけでなく、国内外の関連研究機関との共同研

制限を与えたり [10]、スカラー自由度の非線形相互作

究も積極的に行なっており、日本における重力理論・用を考慮に入れて密度揺らぎのバイスペクトルを導出

初期宇宙理論研究の拠点の一つとして、日々研究に励したり [11] もしました。前者では、星などの天文学的28

のブラックホールが与える影響を明らかにしました。

現象を用いてかけられている理論への制限と同程度の制限が得られ、後者ではバイスペクトルの運動量依存性に DHOST 理論固有のシグナルを発見しました。そ3の他には、新たな自由度を追加せずにミニマルに一般
相対論を拡張するような重力理論を提唱しました [9]。

教育
我々の研究室では、学部 4 年生の卒業研究から理論拡張された重力理論を初期宇宙、インフレーションに宇宙物理の研究に触れることができ、卒業研究生・大応用するような研究もおこなっています [1]。

学院生は多彩なテーマの中から、教員と相談しテーマ

ブラックホール準固有振動に関する研究を設定して研究を進めています。

連星ブラックホールが合体した直後に放出される重力最近の博士論文

波は quasinormal mode(QNM、準固有振動) でよく• Anti-Screening of the Galileon Force Around a Disk

近似され、その波形が一般相対性理論の予言にどの程Center Hole [小川潤: 2019 年 3 月]

度近いか、ということから重力理論へ対して制限を付• High Energy Particle Collision and Energy Extrac-

けられると期待されます。実際にこれを行うためにはtion Process near a Rotating Black Hole [小笠原康太:

重力理論が一般相対性理論と異なる場合にどういう2019 年 3 月]

QNM になるのかを予め知っておく必要があります。
そこで、ある種の修正重力理論を意識して重力波の基• Observational Predictions of Generalized Galilean
Genesis [西咲音: 2018 年 3 月]

礎方程式に対して一般相対性理論からの補正項を摂動• Stability of Wormholes with Singular Hypersur-

的に加えた場合に QNM 振動数のシステマティックな

faces in Einstein and Gauss-Bonnet theories of grav-

計算方法について議論しました [13, 14]。

ity [國分隆文: 2017 年 3 月]

音速点と photon sphere の対応• Suppressing the primordial tensor amplitude with-

2016 年に我々が提唱した「音速点と photon sphere のout changing the scalar sector in quadratic curvature

対応」という理論的現象は、輻射流体流の音速点が必ず

gravity [矢嶋耕治: 2017 年 3 月]

photon sphere 上に存在するというものです。photon

最近の修士論文

sphere はブラックホールシャドウの半径を決めるため、• 漸近的反ド・ジッターブラックホール時空の不安定

この現象は観測的にも大変興味深い発見です。最近で性 [片桐拓弥: 2019 年 3 月]

はこの現象が、回転流の場合 [16] と、photon sphere• K-mouflage gravity における星の解 [那須千晃: 2019年 3 月]

をその一般化である photon surface に置き換えた場
合 [15] でも成り立つことを証明しました。

• 一般化されたヒッグスインフレーションにおける複静的な多体ブラックホール時空中での粒子軌道の解析

数場の影響 [森祐子: 2019 年 3 月]

単体で存在するブラックホール時空中での粒子の運動• スカラー型ゆらぎから誘起される重力波のゲージ依を解析することは、ブラックホール時空の性質や周辺存性 [富川慶太郎: 2019 年 3 月]

での現象を予言するために最も基本的な問題です。こ• 特異点のない宇宙の不安定性と空間曲率が及ぼす初

れはブラックホールが複数存在する時空中でも同様で期宇宙への影響 [赤間進吾: 2018 年 3 月]す。そこで我々は 2 体のブラックホールが存在する時• ホーキング輻射の起源 [宮田大輝: 2018 年 3 月]

空中での粒子軌道を解析しました [17]。その結果、単• 完全拘束系の拘束代数と漸近平坦性 [長島正剛: 2018

体ブラックホール時空中での粒子軌道に対する 2 つ目

年 3 月]• 縮退した高階微分マルチスカラー・テンソル理論の29

構築に向けて [彌永亜矢: 2018 年 3 月]

[8] A. Nishizawa and T. Kobayashi, Phys. Rev. D• 修正重力理論によるダークマターモデルの構築 [平98, 124018 (2018)

野進一: 2017 年 3 月]

[9] A. Iyonaga, K. Takahashi and T. Kobayashi,• ダークマターに擬態する重力理論における 完全流

JCAP 1812, no. 12, 002 (2018)

体を含んだ静的球対称時空 [林峰至: 2017 年 3 月]

[10] S. Hirano, T. Kobayashi, D. Yamauchi and

4

S. Yokoyama, Phys. Rev. D 99 (2019) 104051

連絡先[11] S. Hirano, T. Kobayashi, H. Tashiro and
住所: 〒 171-8501 東京都豊島区西池袋 3-34-1

S. Yokoyama, Phys. Rev. D 97 (2018) 103517

電話番号: 03-3985-xxxx (xxxx は下記内線番号)[12] A. Ito, A. Iyonaga, S. Kim and J. Soda, Phys.

当研究室についての最新情報は www でも得られます。

Rev. D 99, 083502 (2019)http://www.rikkyo.ne.jp/grp/itp/jp/jp_index.html
E-mail address は、username @rikkyo.ac.jp です。

[13] V. Cardoso, M. Kimura, A. Maselli, E. Berti,
C. F. B. Macedo and R. McManus, Phys. Rev.

内線番号

username原田

2390

harada小林

2389

tsutomu[14] R. McManus, E. Berti, C. F. B. Macedo,

木村

4541

mkimuraM. Kimura, A. Maselli and V. Cardoso,

D 99, 104077 (2019)arXiv:1906.05155 [gr-qc], to appear in PRD.

参考文献

[15] Y. Koga, Phys. Rev. D 99, 064034 (2019)[1] T. Harada, C. M. Yoo, K. Kohri, K. i. Nakao[16] Y. Koga and T. Harada, Phys. Rev. D 98,

and S. Jhingan, Astrophys. J. 833 (2016) 61[2] T. Harada,

C. M. Yoo,

024018 (2018)

K. Kohri and[17] K. Nakashi and T. Igata, Phys. Rev. D 99,

K. I. Nakao, Phys. Rev. D 96 (2017) 083517[3] T. Kokubu,

K. Kyutoku,

124033 (2019).

K. Kohri and

T. Harada, Phys. Rev. D 98 (2018) 123024[4] C. M. Yoo, T. Harada and H. Okawa, Class.
Quant. Grav. 34 (2017) no.10, 105010[5] C. M. Yoo, T. Harada, J. Garriga and K. Kohri,
PTEP 2018 (2018) no.12, 123E01[6] T. Harada, B. J. Carr and T. Igata, Class.
Quant. Grav. 35 (2018) 105011[7] S. Hirano, T. Kobayashi and D. Yamauchi,
Phys. Rev. D 99, 104073 (2019)30東京大学大学院理学系研究科 物理学専攻 宇宙理論研究室
樫山和己

1

構成

宇宙のダークエネルギーとダークマター

2.1

宇宙理論研究室は、須藤研究室と吉田研究室から

宇宙論的観測データから、宇宙の全エネルギー密度

なっており、宇宙物理学に関する様々な問題についての 7 割がダークエネルギー、1/4 がダークマター、 残活発に研究を行っている。2019 年 8 月 1 日現在の構りの約 5 パーセントが通常の元素、という結論が得ら成員は以下の通りである。

れている。これが宇宙の「標準モデル」である。しかしながら宇宙の主成分の正体が全く理解されていない

教授 須藤 靖*、吉田 直紀*という驚くべき事実は、宇宙・ 素粒子物理学のみな

助教 大栗 真宗*、樫山 和己*、Tilman Hartwig

らず、21 世紀科学全体に対して根源的な謎を突きつけている。

PD 大木 平、金川 和弘、Hyunbae Park、松本 達矢*

このテーマに関する最近の研究内容は以下の通りである。

D3 早津 夏己*、 岡部 泰三、逢澤 正嵩
D2 川名 好史朗、中川 雄太、Conor Omand*• 重力レンズを用いた最も遠方の単独の星の観測

D1 林 利憲、森脇 可奈、Shijie Wang

• 重力レンズ効果と重力波波源の共相関関数による距 離-赤方偏移関係

M2 垂水 勇太、三谷 啓人• 重力レンズの統計的研究

M1 Lu Yuting• 応答関数に基づいた重力レンズ統計量の共分散*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

行列の決定• 速度空間におけるハローのスプラッシュバック

2

研究

半径の宇宙論的活用• 格子点上の宇宙大規模構造の摂動計算研究室の活動は主に「宇宙のダークエネルギーとダークマター」、「初期宇宙での天体形成」、「太陽系外• 宇宙の大規模構造とガンマ線源の空間相関

惑星」、「高エネルギー天文現象」などのテーマを軸に• バイスペクトル中のバリオン音響振動の特徴

行われており、研究室全体でのセミナーに加え、それぞれのテーマごとのグループセミナーや論文紹介等を• ハローバイアスを特徴付ける物理量の機械学習

定期的に行っている。各テーマは完全に独立ではなく、的探査グループ間の議論も活発に行われている。また、ビッ• 活動銀河核のクラスタリング

グバン宇宙国際研究センターやカブリ数物連携宇宙研
究機構と共同して高い活動力を有するに至っている。

• 内的要因と環境要因による銀河団銀河の進化

31

• 銀河-銀河重力レンズ効果のダークハロー方向依はすでに 4000 個以上が発見されている。そのなかの地球型惑星に生命の兆候をいかにして見出すか。これ

存性

は、物理学のみならず、天文学、地球惑星学、生物学• 宇宙論パラメータ推定における摂動論的手法などを総動員して取り組むべき、まさに理学部横断的な研究テーマである。
このテーマに関する最近の研究内容は以下の通りで初期宇宙での天体形成

2.2

ある。
最近の深宇宙探査から、130 億年以上も前、つまり宇宙が誕生してから数億年という早期の銀河やブラッ• 原始惑星円盤における巨大惑星の進化

クホールが発見されている。ビッグバンの後、文字通• 星震学を応用した太陽系外惑星系の特徴づけ

り暗黒となった宇宙にいつ、どのように光り輝く天体• 重力多体シミュレーションを用いた惑星系形成・が生まれたのか。宇宙初期の巨大なブラックホールは

進化計算

どのように成長したのだろうか。第一世代天体はその後の銀河形成や宇宙の進化に大きな影響を及ぼす現代• 雲の影響を考慮した系外惑星の光度曲線解析

天文学のホットトピックの一つである。次世代の大型望遠鏡によりそれらの観測が飛躍的に進むものと期待• 原始惑星系円盤光蒸発の金属量依存性されている。

• 星形成領域円盤の Disk Alignment

このテーマに関する最近の研究内容は以下の通りである。

重力波直接観測に代表される最近の発展を念頭に置

的特徴

き、重力波・ニュートリノ・電磁波の観測による全粒• ALMA 干渉計による遠方輝線銀河探査

子時間軸天文学、ブラックホールや中性子星の誕生や合体、宇宙初期の超新星爆発といった爆発的突発現象• 磁場による渦状腕分裂の促進とクランプ形成への影響の系統的研究にも取り組んでいる。
このテーマに関する最近の研究内容は以下の通りで• 暗黒物質欠乏銀河の力学質量決定の検証ある。

• 連星中性子星合体からのマルチメッセンジャー• 大質量星近傍分子雲コアの光蒸発

放射• 機械学習を用いた初代星の性質の推定• 視線速度変動を用いた長周期連星ブラックホー• 初代銀河スペクトルにおける前主系列星の影響

2.3

高エネルギー天文現象

2.4• 宇宙初期における輝線銀河の大域的分布と物理

ル探査• ブラックホール連星合体重力波分布の重力レン

太陽系外惑星ズ効果の影響第 2 の地球は存在するか。荒唐無稽にも聞こえかね• 中性子星形成とその多様性の起源ないこの疑問に対して、現在の天文学は確実に科学的• ブラックホールによる白色矮星の潮汐破壊現象に迫りつつある。1995 年の初発見以来、2009 年 3 月• ボルツマン輻射流体計算による回転超新星爆発に打ち上げられたケプラー衛星を経て、太陽系外惑星

32

3

教育

電話番号: 03-5841-xxxx （xxxx は下記番号）

FAX: 03-5841-4224 (第 2 事務分室)
最近の博士論文

URL: http://www-utap.phys.s.u-tokyo.ac.jp/• Stellar Inclinations from Asteroseismology andE-mail address: username @phys.s.u-tokyo.ac.jp、でtheir Implications for Spin-Orbit Angles in Ex-

す。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。

oplanetary Systems [上赤 翔也: 2019 年 3 月]

内線番号username• Numerical Investigations on Explosion Mech-

須藤

4195

suto

anisms of Core-collapse Supernovae [原田 了:

吉田

4243

naoki.yoshida2019 年 3 月]

大栗
樫山

4191
4177

masamune.oguri
kashiyama

Hartwig

8890

tilman.hartwig• Cosmology and Cluster Astrophysics with Weak
Gravitational Lensing and the Sunyaev-Zel’dovich

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線

Eﬀect [大里 健: 2019 年 3 月]

番号は掲載しません。WWW で最新の情報を提供し• Photoevaporation of Protoplanetary Disks andておりますので、御参照下さい。

Molecular Cloud Cores in Star-Forming Regions[仲谷 崚平: 2019 年 3 月]
最近の修士論文• 天体物理学のための数値流体計算アルゴリズム[上野 智久:2019 年 3 月]
• Radial velocity modulation of an outer star orbiting an unseen inner binary: analytic perturbation formulae in a three-body problem tosearch for wide-separation black-hole binaries[林 利憲:2019 年 3 月]
• 宇宙初期における輝線銀河の大域的分布と物理的特徴 [森脇 可奈:2019 年 3 月]

• Diversities out of the observed proto-planetarydisks: migration due to planet-disk interaction
and architecture of multi-planetary systems [汪士傑:2019 年 3 月]

4

連絡先

住所：〒 113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1 東京大学
大学院理学系研究科物理学専攻 宇宙理論研究室

33東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研究センター 初期宇宙論部門
鎌田耕平 · 横山順一

1

構成

は外国人客員教授のポストを擁しており、毎年若干名の客員教授が滞在し、国際共同研究を行っています。

東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国

最近の具体的な研究テーマとして、最近の出版論文

際研究センター初期宇宙論部門は、宇宙論及び重力波のタイトルのごく一部を参考文献欄に連ねますので、の理論的研究を行うとともに、理学部物理学教室の教ご参照下さい。

育に参画しています。2019 年 8 月現在の構成員は以下の通りです。（当研究室の名簿は五十音順です。）

Wu Yi-Peng (学振研究員)、内田経夫 (M1)、鎌田

3

耕平 ∗ (助教)、粂潤哉 (M2)、関口豊和 ∗ (特任助教)、

最近の博士論文

田原弘章 (D3)、渡慶次孝気 (M1)、羽柴聡一朗 (D1)、
林拓未 (M2)、He Minxi (D1)、山田悠介 (学振研究員)、横山順一 ∗ (教授)

教育• Toward the Direct Detection of Continuous Grav-∗ 印は理論懇会員

itational Waves from Compact Stars [枝 和成 :2017 年 3 月]

2

研究• Systematic Costruction of Healthy Gravitational
Theories with Higher Derivatives [高橋 一史 :素粒子的宇宙論・相対論的宇宙論と宇宙構造進化論

2018 年 3 月]

を中心に、宇宙論の理論的研究を推進しています。方向性としては、場の量子論、素粒子物理、一般相対論• Analytical Investigation into Electromagnetic

等の基礎理論を用いて初期宇宙の進化を再現するトッResponse of Quantum Fields in de Sitter Space-

プダウン型の研究と、宇宙背景放射等の観測データか

time [林中 貴宏 : 2018 年 3 月]

ら出発して初期宇宙の物理に還元するボトムアップ型• Cosmological consequences of quantum processesの研究を並行して行っています。また、重力理論、非in strong gravity [大下 翔誉 :2019 年 3 月]

平衡場の理論等の周辺分野の基礎研究も必要に応じて行っています。これらに加え、近年は重力波観測によ最近の修士論文る新しい宇宙物理学をめざし、KAGRA のデータ解析• 重力の非線型性に由来する宇宙背景放射の３点や宇宙重力波望遠鏡の検討も行っています。

相関 [田原 弘章 : 2017 年 3 月]

研究体制としては、当センターの重力波天体物理学
研究部門や物理学教室の宇宙理論研究室と連携し、セ• スカラー・テンソル理論における中性子星の質

ミナーや論文紹介等を合同で行っています。また、定量-半径関係 [森崎 宗一郎 : 2017 年 3 月]

例のセミナーは、当部門出身者及び関係者から学内外• Inflation in the Mixed Higgs-R2 Inflation [Minxi

より多くの研究者の参加も得て、さまざまな研究機関

He : 2018 年 9 月]の研究者と共同研究を行っています。また、当センター

34• インフレーション後の宇宙再加熱過程に於ける

holes from the Galactic gamma-ray back-

超重粒子の重力的生成とその帰結 [羽柴聡一朗 :ground,” Phys. Rev. D 94 (2016) 044029

2019 年 3 月]

[2] S. Morisaki, J. Yokoyama, K. Eda and Y. Itoh,“Toward the detection of gravitational waves

4

under non-Gaussian noises II. Independent

連絡先

Component Analysis,” Proceedings of the Japan

住所：〒 113-0033 文京区本郷 7-3-1 東京大学理学部

Academy ser B 92 (2016) 336-345

4 号館 6 階[3] T. Hayashinaka, J. Yokoyama, “Point splitting

電話番号:ダイアルイン方式で、03-5841-xxxx（xxxx

renormalization of Schwinger induced current in

は下記内線番号）de Sitter spacetime,” JCAP 1607 (2016) 012

当研究室についての最新の情報は www でも得られます (http://www.resceu.s.u-tokyo.ac.jp/eucd/)。

[4] K. Takahashi and T. Suyama, “Linear pertur-

また E-mail address は、username@resceu.s.u-tokyo.ac.jp

bation analysis of hairy black holes in shift-です。

symmetric Horndeski theories: Odd-parity per-

内線番号 (2xxxx) と username は以下の通りです。

turbations”, Phys. Rev. D 95 (2016) 024034

内線番号[5] H.W.H. Tahara and J. Yokoyama, “CMB B-

username

Wu

8297

ypwu

mode auto-bispectrum produced by primordial

内田

4413

fuchidagravitational waves,” Progress of Theoretical

鎌田

8787

kohei.kamada

and Experimental Physics 2018 (2018) 013E03

粂

8787

kjun0107[6] Y.-P. Wu and J. Yokoyama, “Loop correc-

関口

8787

sekiguti

tions to primordial fluctuations from inflation-

田原

8787

taharaary phase transitions” JCAP 1805 (2018) 009

渡慶次

4413

tokeshi

羽柴8787

sou16.hashiba

林

8787

takumi hayashi

He

8787

hemxzero山田

8787

yamada横山

7637

yokoyama[7] M. He, A.A. Starobinsky and J. Yokoyama, “Inflation in the mixed Higgs-R2 model,” JCAP
1805 (2018) 064[8] N. Oshita and J. Yokoyama,“Creation of an inflationary universe out of a black hole”, Phys.
Lett. B 785 (2018) 197-200.

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線
番号は代表番号です。WWW で最新の情報を提供し[9] M. Kawasaki, T. Sekiguchi, M. Yamaguchi,ておりますので、御参照下さい。

J. Yokoyama, “Long-term dynamics of cosmological axion strings ” Progress of Theoreticaland Experimental Physics 2018(2018) 091E01

参考文献[10] S. Hashiba and J. Yokoyama, “Gravitational
particle creation for dark matter and reheating,”[1] B. J. Carr, K. Kohri, Y. Sendouda and J.

Phys. Rev. D 99 (2019) 043008

Yokoyama, “Constraints on primordial black35

東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研究センター 重力波天体物理学部門
西澤篤志

1

構成

Cannon は国際的な重力波観測プロジェクト LIGO
および KAGRA のメンバーとして、重力波検出のた

我々の研究室は 2016 年 2 月に発足した、比較的新めの解析ソフトウェアの開発に長年携わっており、彼しいグループです。国際的な重力波観測プロジェクトの開発した GstLAL という解析ツールは 2015 年にである、LIGO や KAGRA に参加し、重力波物理学・起きたブラックホール連星からの重力波の初観測以

天文学の研究を行っています。2019 年 8 月 19 日現在

降、検出において重要な役割を果たしてきました。更の構成員は以下の通りです。

に、中性子連星からの重力波の初検出を達成するな
ど、大きな成果を出し続けています。我々の研究室メ

教授 Kipp Cannon

ンバーは LIGO および KAGRA プロジェクトに参助教 西澤篤志*加し、GstLAL 解析ツールの改良やブラックホール連星や中性子星連星からの重力波探索を行なっています

PD 上野昴*、Heather Fong

[Cannon, 上野、Fong, 塚田、太田]。

D3 森崎宗一郎*
重力波データ解析、天体情報の推定、未発見天体の探査

D2 塚田怜央

重力波検出器で得られた観測データから天体の情報を得るためには、巧妙なデータ解析が必要です。そのD1 太田寛明、津名大地

ため、我々の研究室では観測データから如何に効率良M2 筒井拓也

く情報を引き出すかという研究を行なっています。実際、データを解析することにより、天体の種類 (ブラッM1 鹿内みのり、Chi Wai Chan

クホールか、中性子星連星か、それ以外のものか)、天*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

体の質量・自転・傾き、天体までの距離と到来方向などが分かります。これらは天文学研究に必要不可欠な情2報ばかりで、我々は重力波天体カタログの作成に貢献

研究しています [Cannon, 森崎、筒井]。また、宇宙ひもと我々の研究室では重力波をキーワードとして、重力呼ばれる、宇宙初期の高エネルギー状態で形成された波を用いた天体物理学・宇宙論から重力波観測のためと予言されている物体からの重力波の探査 [Cannon,のデータ解析ソフトウェアの開発まで幅広い研究を

津名] やブラックホール周辺に存在する可能性がある、

行なっています。以下は現在進められている主な研究

未知の粒子雲が放射する重力波の探査 [塚田] も行なっ

テーマです。

ています 。

重力波検出のためのソフトウェア開発

ブラックホール連星の形成起源
ブラックホール連星からの重力波は 2015 年に重力36

波検出器 LIGO によって初めて検出された後、既に

3

教育

20 個以上が検出されています。しかし、このようなブラックホール連星がどのように形成されるかについて

我々の研究室では、ビッグバン宇宙国際研究センは理論的にも観測的にもあまり良く分かっていません。

ターで開催されるコロキウムや最新論文を紹介するセ

重力波は従来の電磁波による観測では得られなかった

ミナーに参加し、宇宙物理学に関する知識を幅広く身

情報をもたらしてくれるため、今後ブラックホール連につけて行きます。修士過程ではまず、当研究室の主星の形成・進化過程を解明するのに大きな役割を果たな研究テーマである、重力波に関する教科書 (2019 年

すと考えられます。連星の形成・進化を解明するには、

度は M. Maggiore 著、Gravitational Waves) を輪講

様々な連星パラメータ（質量、スピン、軌道など）のし、研究のための基礎知識を学びます。

分布や連星の個数密度の時間的・空間的分布 (いつ、最近の博士論文

どのような場所で形成されたか) を調べていく必要があります。西澤は、重力波データ解析から得られた天• Toward the Direct Detection of Continuous Grav-

体情報だけではなく、他の天文学データ (銀河、ガン

itational Waves from Compact Stars [枝和成:マ線バースト、超新星爆発) などの情報も組み合わせ、

2017 年 3 月]

統計的な手法を用いてブラックホール連星の形成起源
最近の修士論文に迫ろうとしています。津名は、物質降着によって電磁波を放射するブラックホールとその観測可能性につ• Modelling Section Biases in Searches for Grav-

いて調べています。

itational Waves from Compact Object Collisions [ 2019 年 3 月: 太田寛明]

重力波による重力理論の検証
現在、正しい重力理論は一般相対性理論だと考えら• Search for Cosmic Strings Using Gravitational-

れていますが、本当に正しいのかどうかは実験によっ

Wave Data from Advanced LIGO and Advancedて検証する必要があります。異なる重力理論においてVirgo s Second Observing Run [津名大地: 2019

は重力波の性質が異なる場合もあるため、ブラック

年 3 月]

ホール連星や中性子星連星といった天体からやってき• Towards a Search for Stochastic Gravitational-

た重力波を精密に調べることにより、それらの天体周

Wave Backgrounds from Ultra-light Bosons [塚りの重力場や重力波の生成・伝播の仕方を精密に調べ

田怜央: 2018 年 3 月]

ることが出来ます。特に、ブラックホールや中性子星のような天体の作り出す重力は非常に強いため、従来の観測では十分な検証が成されておらず、一般相対性

4理論を越えるような重力の性質が見つかる可能性もあ連絡先ります。西澤および学生数名は、重力波による重力理

住所：〒 113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1

論の新しい検証方法を提案し、重力波観測データを用

電話番号： 03-5841-4169 (秘書室)

いて重力の様々な側面 (重力波の生成、伝播、偏極モー研究室ウェブページ：

ドなど) を検証しようとしています。

http://www.resceu.s.u-tokyo.ac.jp/top.php
教員の E-mail address:

kipp@resceu.s.u-tokyo.ac.jp (Cannon)
anishi@resceu.s.u-tokyo.ac.jp (西澤)37東京大学大学院理学系研究科天文学専攻
構成

1

理論グループ的研究と連携しながら、分子雲の形成段階から原始惑星系円盤内での惑星形成に至るまで一貫した理論モデ

本グループは相川研、戸谷研、梅田研、藤井研、高ルの構築を目指しています。円盤内の物質は惑星を作

田研から構成されています。2019 年 8 月 1 日現在のる材料であり，やがて形成される（系外）惑星の組成，構成員は以下のとおりです。

大気組成などの表層環境にも直結します。最近の研究

教授 相川 祐理*、戸谷 友則*

テーマとしては、原始惑星系円盤内での分子の重水濃縮過程 [1]、FU Ori 型星観測による円盤内固体有機分

准教授 梅田 秀之*、藤井 通子*

子組成の解明 [2] などが挙げられます。

助教 高田 将郎*

2.2

PD 森 昇志、CATALDI Gianni、吉田 敬*、衣川 智
弥*、熊本 淳、TRANI Alessandro

主に宇宙論、銀河形成進化、高エネルギー宇宙物理学などの分野で観測との連携を念頭に置いた理論研D3 山崎 翔太郎、藤本 空究を推進しています。最近の研究テーマには、すばる

D2 須藤 貴弘、FENG Chien-Chang

望遠鏡を用いた遠方銀河分光サーベイで宇宙の加速膨張の起源に迫る研究（FastSound プロジェクト） ([3]D1 LIN Haoxiang、長谷川 大空、財前 真理他)、宇宙定数の起源についての研究 [4]、遠方ガンマM2 馬場 亮太、吉成 直都、聖川 昂太郎

線バーストを用いた初期宇宙の探査や宇宙再電離の研
究 [5]、高速電波バーストの起源に迫る研究 [6]、高エM1 朝野 哲郎、平田 圭佑、沈 有程、NAGELE H.

ネルギー宇宙線や宇宙ニュートリノの起源 [7]、連星

Christopher

中性子星合体からのジェットと残光の理論 [8] などが*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

研究

2.1

相川研

戸谷研

あります。

2.3

梅田研

主に、初代星を含む大質量星の進化や超新星爆発などの天体現象および元素合成と元素の起源に関する理

星・惑星系形成過程について、そこでの物質進化を論研究を行っています。近年は特に宇宙初期における中心に研究しています。現在 ALMA によって、原始超巨大星と巨大ブラックホールの形成進化、超新星爆星周囲での星周円盤形成、惑星系形成等が高分解能で発に伴い放出されるニュートリノ振動の計算や、重力観測されています。輝線を放射する分子の存在量は温波源となるコンパクト星連星の形成に関わる研究も行

度や紫外線強度等とともに大きく変化するので、観測なっています。現在のメンバーは PD の吉田敬、衣川智

結果から星・惑星系形成を読み解くには、そこでの物弥、大学院生の藤本空、FENG Chien-Chang、財前真質進化も同時に考える必要があるのです。我々は観測理、聖川昂太郎、沈 有程、NAGELE H. Christopher

38• Numerical simulation of the collapsar jets ofであり、過去３年間の博士課程卒業生は漆畑貴樹、高橋亘、Hamid HAMIDANI です。

Gamma-Ray Bursts [Hamid HAMIDANI: 2016
年 3 月]

2.4• Evolution and nucleosynthesis of massive first藤井研

stars [高橋 亘: 2017 年 3 月]

主に N 体シミュレーションを用いて、銀河、星団、惑星系の形成、進化の研究をしています。最近の研究• Numerical Models of the Progenitor Star of SN

テーマには、流体シミュ レーションと N 体シミュレー

1987A Based on the Stellar Merger Scenario [漆ションを用いた星団形成過程の研究 [9]、銀河の渦状腕

畑 貴樹: 2018 年 3 月]の力学についての研究 [10]、星団中で形成したブラッ

最近の修士論文

クホール連星からの重力波放出の頻度 [11]、星団中での惑星の生存率についての研究 [12]、星団形成や惑星• Eﬀects of Atmospheric Magnetic Waves on Pop-

形成シミュレーションのためのコード開発 [13]、など

ulation III Very Massive Stars [Louis AIRALE:があります。

2016 年 3 月]
• The Evolution of Primordial Gas Clouds under

2.5

高田研

the Weak Radiation Field [森 陽里: 2016 年 3月]

恒星の物理について、特に振動や安定性の理論とその星震学への応用を通じて研究しています。星震学と• Probing the Origin of Fast Radio Bursts by

いうのは、恒星（脈動変光星）の表面で検出される振Fermi Gamma-ray Survey and Simulations of動を解析して、直接見ることのできない内部の構造をBinary Neutron Star Mergers [山崎探るという研究分野で、ケプラー宇宙望遠鏡等からの2017 年 3 月]

観測により、近年飛躍的に発展しています。最近携わっ

翔太郎:• Galaxy Formation and Unsolved Problems in

た研究テーマとしては、赤色巨星の振動の漸近理論に

Cosmology: the Cosmological Constant and Very

よる解析とその星震学への応用 ([14, 15, 16] 他)、太陽High Energy Neutrinos [須藤 貴弘: 2018 年 3型や中間質量主系列星の内部自転構造の推定 ([17, 18]月]他)、自転の速い主系列星の星震学 ([19] 他) がありま

• Physics of Non-thermal Emission from the Bi-

す。どの場合も理論と観測とを有機的に結びつけた研
究を、国内外の研究者と協力して行っています。

nary Neutron Star Merger GW170817 [LIN,
Haoxiang: 2018 年 9 月]

3

• Destruction of circumstellar disks by surround-教育

ing stars during star cluster formation [長谷川最近の博士論文

大空: 2019 年 3 月]

• The FastSound Spectroscopic Redshift Survey• バリオンの超音速流による初代星の星団形成 [金at z ∼ 1.4: Survey Design, Development of

岡 慧: 2019 年 3 月]

Data Analysis Method, and Production of Redshift Catalog [舎川 元成: 2016 年 3 月]
39

4

連絡先

[9] Fujii, M. S., & Portegies Zwart, S. 2016, ApJ,
817, 4

住所：〒 113-0033 東京都文京区本郷７ー３ー１[10] Fujii, M. S., Bédorf, J., Baba, J., et al. 2019,東京大学大学院理学系研究科天文学専攻

MNRAS, 482, 1983

電話番号:03-5841-xxxx （xxxx は下記内線番号）
当専攻についての最新の情報は www でも得られま[11] Kumamoto, J., Fujii, M. S., & Tanikawa, A.

す (http://www.astron.s.u-tokyo.ac.jp)。またメール

2019, MNRAS, 486, 3942

アドレスは、username @astron.s.u-tokyo.ac.jp です。

[12] Fujii, M. S., & Hori, Y. 2019, A& A, 624, A110

内線番号と username は以下の通りです。
内線番号

username

相川

4256

aikawa戸谷

4257

totani

梅田

8055

umeda

藤井

1030

fujii

高田

8056

takata[13] Iwasawa, M., Oshino, S., Fujii, M. S., et al. 2017,
PASJ, 69, 81[14] Takata, M., 2016, PASJ, 68, 91[15] Mosser, B., et al., 2017, A&A, 598, 62[16] Pinçon, C., Takata, M., & Mosser, B., 2019,
A&A, 626, 125

参考文献[17] Benomar, O., et al., 2018, Science, 361, 1231

[1] Aikawa, Y., Furuya, K., Hincelin, U., Herbst, E.

[18] Hatta, Y., Sekii, T., Takata, M., & Kurtz, D.W.,

2018, ApJ, 855, 1192019, ApJ 871, 135[2] Lee, J.-E. et al. 2019, Nature Astron., 3, 314[19] Saio, H., et al., 2018, MNRAS, 477, 2183

[3] Okumura, T., Hikage, C., Totani, T., et al. 2016,
PASJ, 68, 38[4] Totani, T., Omiya, H., Sudoh, T., et al. 2019,
Astrobiology, 19, 126[5] Totani, T., Aoki, K., Hattori, T., & Kawai, N.
2016, PASJ, 68, 15[6] Yamasaki, S., Totani, T., & Kiuchi, K. 2018,
PASJ, 70, 39[7] Sudoh, T., Totani, T., & Kawanaka, N. 2018,
PASJ, 70, 49[8] Lin, H., Totani, T., & Kiuchi, K. 2019, MNRAS,
485, 2155

40

日本大学文理学部物理学科宇宙論素粒子論グループ
千葉

構成

1

剛

4

当研究室では、おもに宇宙論と重力理論と素粒子論

連絡先

住所：〒 156-8550 東京都世田谷区桜上水 3-25-40

に関する研究が行われています。2019 年 9 月 1 日現

Phone: 03-3329-1151

在の理論天文学懇談会会員は以下の通りです。

Fax: 03-5317-9432

教授 千葉 剛*

参考文献

准教授 村田 佳樹[1] Takeshi Chiba, Shuichiro Yokoyama, Spin Dis-

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

tribution of Primordial Black Holes, Prog.
Theor. Exp. Phys. 2017 083E01 (2017).

研究2[2] Sachiko Kuroyanagi, Takeshi Chiba and Tomo
Takahashi,

おもな研究対象は以下の通りです。

Probing the Universe through重力波と初期宇宙論: LIGO で検出された重力波の波the源であるブラックホールの起源や DECIGO/BBO な

ground, Journal of Cosmology and Astroparticle

どの将来の重力波検出器で期待される重力波シグナル

Physics, 11 (2018) 038.

と初期宇宙・素粒子モデルへの制限に関心があります。

Gravitational

Wave

Back-

[3] Junpei Ooba, Kiyotomo Ichiki, Takeshi Chiba,
Naoshi Sugiyama, Cosmological constraints on[1, 2]
重力理論の検証:

Stochastic

ダークエネルギーや素粒子の統一

scalar-tensor gravity and the variation of the理論と関連して、等価原理・重力定数の測定・逆二乗

gravitational constant, Prog. Theor. Exp. Phys.

則の検証等の重力理論の検証実験や物理定数の時間変2017 043E03 (2017).

化の制限に関心があります。[3]ブラックホール: ブラックホールの事象の地平面の観[4] Takeshi Chiba and Masashi Kimura, A Note on

測的同定や、AdS/CFT（ゲージ重力対応）の観点か

Geodesics in the Hayward Metric, Prog. Theor.

らの非平衡・強結合の場の理論に対応する時空としてExp. Phys. 2017 043E01 (2017).

のブラックホールの性質、に関心があります。[4, 5, 6][5] Takaaki Ishii and Keiju Murata, Black resonators and geons in AdS5, Class. Quant. Grav.

3

36 125011 (2019).

教育[6] Koji Hashimoto, Shunichiro Kinoshita and３・４年次や修士 1 年次の学生を対象に宇宙物理学

Keiju Murata, Einstein Rings in Holography,

関連の講義（相対性理論、宇宙物理学、相対性理論特Phys. Rev. Lett. 123 031602 (2019).

論）と卒業研究が行われています。

41

東京工業大学理学院物理学系宇宙物理学理論グループ
須山輝明

1• 様々な重力波源と検出可能性

構成
我々のグループでは、広い意味での宇宙物理学の研• 高階微分理論の解析究を行っており、3 名の教員と 1 名の PD および 8 名• ブラックホール物理学の大学院生によって構成されています。2019 年 9 月 1
日現在の構成員は以下の通りです。

3

教授 山口昌英*

教育

最近の修士・博士論文

准教授 須山輝明*• Entanglement Entropy Generated in the Early

助教 椎野克*Universe(修士論文) [川 大輝 : 2019 年 3 月]

PD Ying-li Zhang• 宇宙マイクロ波背景放射のスペクトル歪みによD2 藤倉浩平、Fabio Chabana、秋田 謙介

る初期宇宙の探索 (修士論文) [芳賀 拓 : 2018
年 3 月]

D1 嶋田圭吾• 素粒子標準模型の自然性の解決及びその宇宙論

M2 石川純也

的意義 (修士論文) [藤倉 浩平 : 2018 年 3 月]M1 成富公亮、沖島岳、竹部航• Cosmological constraints on small scale pertur-*印は理論天文学懇談会会員

bations from the cosmicmicrowave background(博士論文) [太田 敦久 : 2017 年 3 月]

2

• Ghost Free Extention of Gravitational Theory(博研究士論文) [吉田 大介 : 2017 年 3 月]
研究室の最近の主なテーマは大きく分けて「宇宙• インフレーションのエネルギースケールの探索論」、「重力物理学」の二つから成っています。最近の(修士論文) [寺内 晴輝 : 2017 年 3 月]

主なテーマは以下の通りです。

• 暗黒エネルギー、暗黒物質の起源

4• インフレーションモデルやバリオン非対称性の連絡先

住所：〒 152-8551 東京都目黒区大岡山 2-12-1生成モデルの構築• 宇宙背景放射当研究室についての最新の情報は以下の URL で得ら• 宇宙初期相転移れますので、御参照ください。

42

e-Print Archive:(http://www.th.phys.titech.ac.jp/cosmo/index.html)

arXiv:1906.04958 [astro-

ph.CO]
また E-mail によるお問い合わせは、[6] Scalar-metric-aﬃne theories:Can we get ghost-

山口 (gucci at phys.titech.ac.jp)、

free theories from symmetry?:

須山 (suyama at phys.titech.ac.jp)、

Katsuki Aoki, Keigo Shimada

椎野 (msiino at th.phys.titech.ac.jp)

e-Print Archive: arXiv:1904.10175 [hep-th]のいずれかまで御願いします。

[7] Large mass hierarchy from a small nonminimal
coupling:
Christophe

参考文献

TeruakiSuyama,Masahide Yamaguchi
e-Print Archive:[1] Redshift space distortions in the presence of[8] Nonlocal generalization of Galilean theories

Fabio Chibana, Rampei Kimura, Masahide
Daisuke

Yamauchi,arXiv:1903.03544 [astro-

ph.CO]

non-minimally coupled dark matterYamaguchi,

Ringeval,

and gravity:

Shuichiro

Yokoyama e-Print Archive: arXiv:1908.07173

Luca

Buoninfante,[astro-ph.CO]

Masahide Yamaguchi

GaetanoLambiase,e-Print Archive: arXiv:1812.10105 [hep-th][2] Invertible field transformations with deriva[9] On the detectability of ultralight scalar fieldtives:necessary and suﬃcient conditions:Tanahashi, Masahide Yamaguchi

dark matter with gravitational-wave detectors:
Soichiro Morisaki, Teruaki Suyama

e-Print Archive: arXiv:1907.12333 [hep-th]

e-Print Archive: arXiv:1811.05003 [hep-ph][3] Generalization of photon sphere by causal[10] Higher derivative scalar-tensor theory throughEugeny Babichev, Keisuke Izumi, Norihiro

structure—In order to see dynamical black holea non-dynamical scalar field:

shadow:

Xian Gao,

Masaru Siino

Yoshidae-Print Archive: arXiv:1908.02921 [gr-qc]

e-Print Archive: arXiv:1810.07434 [hep-th]

Daisuke[11] Phase transitions in twin Higgs models:[4] Formation threshold of rotating primordial

Kohei Fujikura, Kohei Kamada, Yuichiro Nakai,

black holes:

Masahide Yamaguchi

Minxi He, Teruaki Suyama
e-Print Archive:

Masahide Yamaguchi,

e-Print Archive: arXiv:1810.00574 [hep-ph]

arXiv:1906.10987 [astro-

ph.CO][12] Aﬄeck-Dine baryogenesis in the SUSY DineFischler-Srednicki-Zhitnitsky axion model with-[5] Clustering of primordial black holes with non-out R-parity:

Gaussian initial fluctuations:Kensuke Akita, Hajime Otsuka

Teruaki Suyama, Shuichiro Yokoyama

e-Print Archive: arXiv:1809.04361 [hep-ph]43

東京工業大学 惑星理論グループ
中本泰史

構成

1

原始惑星系円盤の形成と進化 中心の若い星を取り囲む円盤状天体が原始惑星系円盤です。この中の東京工業大学・惑星理論グループは，理学院 地球惑

固体微粒子が集まり，惑星が形成されたと考え星科学系の井田研究室 # ・中本研究室・奥住研究室・られます。

玄田研究室 # を中心としたグループです。(#は地球
原始惑星系円盤の化学進化 円盤ガスの化学組成の進生命研究所所属)

化を調べています。誕生する惑星の組成に対し2019 年 8 月 1 日現在の構成員は次の通りです。

てはもちろん，円盤の観測にとっても重要な情
教授

井田茂 # ，中本泰史*

准教授

奥住聡*，玄田英典 #報です。
微惑星の形成 円盤内の固体微粒子が集まり，大きさ

#

特任准教授

藤井友香

研究員

黒川宏之 # ，小南淳子*# ，杉浦 圭祐 # ，

考えられます。微惑星です。その形成過程を調濱野景子 # ，兵頭竜樹 #べています。

1 km ないし 100 km 程度の天体が形成されたと

荒川創太，大野和正，

D3隕石の形成 隕石は小惑星の破片で，それは微惑星の

元山舞，Kim Seongjoong，

名残だと考えられます。その形成過程は，円盤D2

Wei Chen-en，Woo Man Yin
佐藤拳斗，中嶋彩乃

D1

奥谷彩香，櫻庭遙，Jingyi Mah

M2

尾崎遼平，桑原歩，鈴木教郎，

惑星集積過程 微惑星が合体成長して惑星が形成され

関航佑，本間和明，渡部元太

る過程を明らかにしようとしています。

内固体微粒子や微惑星の形成と密接に関連しています。

池田千尋，金子寛明，墨幹，M1

惑星大気の形成と進化 地球大気をはじめ惑星が持つ

竹本正輝，奈良悠冬，松浦孝之

大気の起源や進化過程を明らかにしようとして*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

います。

#印は地球生命研究所所属
生命存在可能条件を持つ惑星の探索 生命が存在可能な条件をもつ惑星の性質を明らかにし，そうし2

研究

た惑星の探索方針を探ります。

本グループでは主に星・惑星系の形成過程を理論的

系外惑星の起源 観測されている系外惑星の特徴から，に研究しており，具体的には次のようなテーマに取りそれらの形成・進化過程を探っています。

組んでいます。

惑星系の力学進化 惑星間の重力により惑星の軌道が進化します。系の姿が最初の状態から大きく変星形成 星間雲の重力収縮による星形成過程を調べてわる場合もあります。

います。

44

3

• Planetesimal formation via the collisional frag-教育

mentation of dust aggregates near the snow
本グループは理学院・地球惑星科学系に属し，大学

lines [檜口 航太: 2019 年 3 月]

院生・学部生に対して教育を行っています。

• Exploring the existence of prebiotic species: ALMA
最近の博士論文

observations of amine-containing organic moleculein star-forming regions [源 治弥: 2019 年 3 月]

• Planetesimal Formation at the Inner Edge of
the Dead Zone: Implications for Disk Shadows• Eﬀects of a binary companion star on habit-

and Solar System Formation [植田 高啓: 2019ability of tidal-locked planets around an M-

年 3 月]

type star [奥谷 彩香: 2019 年 3 月]

• Diﬃculties in Formation of Satellitesimals and• Hydrogen partitioning into cores during proto-a New Scenario for the Origin of the Galilean

planet formation [小笹々 唯: 2018 年 3 月]

Satellites [芝池 諭人: 2019 年 3 月]

• Chondrule formation by lightning in dust-rich• Understanding the turbulent and thermal struc-regions [佐藤 拳斗: 2018 年 3 月]

ture of protoplanetary disks with magnetohy-• Orbital evolution of Saturnian mid-sized moons

drodynamic simulations [森 昇志: 2019 年 3 月]

and tidal heating of Enceladus [中嶋 彩乃: 2018

• A new particle-based method for computational

年 3 月]hydrodynamics with high accuracy in space and• Growth and migration of dust aggregates intime based on space discretization using mov-early stage of protoplanetary disk: diﬃculties

ing least square and Hermite time integrationsof planetesimal formation [本間 健二: 2018 年 3[山本 智子: 2018 年 3 月]

月]

最近の修士論文• The eﬀect of photoevaporation on gas and dust
evolution in externally irradiated protoplane-• Eﬀects of a binary companion star on habit-tary disks [山川 暁久: 2018 年 3 月]

ability of tidal-locked planets around an Mtype star [奥谷 彩香: 2019 年 3 月]

• Water Delivery to Terrestrial Planets by Pebble Accretion [山村 武: 2018 年 3 月]

• Orbital migration of a planet driven by pebble
accretion [久保田 悠介: 2019 年 3 月]
• The orbital instability of closely-spaced terres-4

trial planets in habitable zone distributed by

連絡先

連絡先を含め各種情報は web から得られます。

external gas giants [鈴木 智浩: 2019 年 3 月]

http://www.geo.titech.ac.jp/• The eﬀect of sintering on the growth of three

http://educ.titech.ac.jp/eps/

dimensional dust aggregates [長尾 整道: 2019年 3 月]

45

東京大学 駒場 宇宙科学グループ
鈴木建

1

構成

– 中心星質量が異なる原始惑星系円盤での、磁気駆動円盤風と光蒸発が長期進化に与え東京大学教養学部・大学院総合文化研究科 (駒場キャる影響の解明 (中野・鈴木)

ンパス) の宇宙科学グループに所属する、2019 年 8 月• 塵粒子の衝突時の合体・破壊の物理素過程の理

1 日現在の構成員は以下の通りです。大学院理学系研

解 (長谷川・鈴木)

究科の兼担教員を務めている教員もおり、理学系研究科所属の大学院生も在籍しています。

• 銀河バルジ領域での磁気流体過程の理解 (柿内・鈴木) [3]

教授 鈴木 建*• 低・ゼロ金属量の小質量星のコロナと恒星風の助教 谷川 衝*、土井 靖生、吉田 慎一郎*

基本的性質の理解 (鷲ノ上・鈴木) [4,5]PD SURIANO, Scott S., 長谷川 幸彦*• 連星白色矮星合体レムナントの天体物理（吉田）D3 柿内 健佑*

[6,7]

D1 田中 淳也、金盛 祥大• ブラックホール降着現象の物理（吉田・谷川）[8]M2 中野 龍之介、鷲ノ上 遥香• 相対論的な高速自転星の振動と安定性解析（吉田）M1 福原 修平

• ダークマターを含む高密度天体の物理（吉田）*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員• 白色矮星の爆発に関する数値的研究（谷川）[9,10,11]2

研究• 恒星間天体による初代星の金属汚染の研究（谷川・鈴木・土井）[12]

天体物理学を中心に、以下のような研究に取り組ん• 連星ブラックホール形成に関する研究（谷川）

でいます。

[13]

• 局所円柱シアリングボックスによる磁気流体数値実験手法の開発 (鈴木・スリアーノ) [1]3• 原始惑星系円盤の進化

教育

最近の博士論文– 磁気駆動円盤風中での塵粒子の振舞いと、• SPH simulations of mergers of double white

赤外線による観測可能性 (スリアーノ・鈴

dwarf binaries: Possible progenitors of Type木) [2]

Ia supernovae （二重白色矮星連星合体の SPH

46

参考文献

シミュレーション:Ia 型超新星の親星としての検証）[佐藤裕史： 2017 年 3 月]

[1] Suzuki, T. K., Taki, T, & Suriano, S. S., 2019,
最近の修士論文

PASJ, in press• 有限温度における高密度核物質状態方程式の区分[2] Suriano, S. S., Li, Z.-Y., Krasnopolsky, R.,

ポリトロープによる近似の研究 [永尾 憲一:2017

Suzuki, T. K., & Shang, H., 2019, MNRAS, 484,

年 9 月]

107• Tidal disruption events of a rotating star by[3] Kakiuchi, K., Suzuki, T. K., Fukui, Y., Torii,

a massive black hole (大質量ブラックホールにK., Enokiya, R., Machida, M., & Matsumoto,よる回転星の潮汐破壊現象) [加賀谷 和樹:2018

R., 2018, MNRAS, 476, 5629

年 3 月][4] Washinoue, H. & Suzuki, T. K., 2019, submitted• フェルミオン的ダークマター成分を含む中性子星のモデルについて [田中to ApJ (1903.10148)

淳也:2018 年 3 月]

[5] Suzuki, T. K., 2018, PASJ, 70, 34• 原始惑星系円盤中における磁気駆動円盤風のダスト成長への影響 [桑原滉: 2019 年 3 月]

[6] Yoshida, S., 2019, MNRAS, 486, 2982

• GPU を用いて加速された SPH コードによる中[7] Yoshida, S., 2019, Research Note of AAS, 3, 112

間質量ブラックホール形成モデルの精緻化に向[8] Kagaya, K., Yoshida, S., Tanikawa, A., 2019,

けた恒星合体計算 [山内 俊典: 2019 年 3 月]

arXiv:1901.05644• The diﬀerence of the appearance of the cas-[9] Tanikawa, A., 2018, MNRAS, 475, 67

cades by the anisotropy of magnetic turbulence（磁気乱流の非等方性によるエネルギーカスケー[10] Tanikawa, A., 2018, ApJ, 858, 26

ドの様相の違い）[金盛 祥大: 2019 年 3 月]

[11] Tanikawa, A., Nomoto, K., Nakasato, N., 2018,
ApJ, 868, 90

4

連絡先[12] Tanikawa, A., Suzuki, T. K., Doi, Y., 2018,
PASJ, 70, 80

住所：〒 153-8902 東京都目黒区駒場 3-8-1
電話番号: 03-545x-xxxx （x-xxxx は下記内線番号）[13] Tanikawa, A., Yoshida, T., Kinugawa, T., Taka-

www: http://ea.c.u-tokyo.ac.jp/astro/astro.html

hashi, K., Umeda, M., 2019, arXiv:1906.06641

E-mail address: username @ea.c.u-tokyo.ac.jp
内線番号 (xxxxx) と username は以下の通りです。
内線番号

username

鈴木

46610

stakeru

谷川

46611

tanikawa

吉田

46614

yoshida47

国立天文台科学研究部・天文シミュレーションプロジェクト
片岡章雅

1

構成

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員(注) サキの字は本来 unicode [U+FA11] だが、[崎]2019 年 8 月現在の構成員は以下の通り。

で代用した。

教授 大内正己、川邊良平、小久保英一郎*、富阪幸治*、
野村英子*、吉田春夫

研究2

特任教授 梶野敏貴*、

国立天文台科学研究部は、2019 年 4 月に国立天文台の 4 つの研究部（理論，光赤外，電波，太陽天体プ

准教授 中村文隆*

ラズマ）が統合され発足した。科学研究部は、理論研

助教 伊藤孝士、岩崎一成*,(注) 、片岡章雅*、滝脇知

究と観測研究の融合、多波長天文学、マルチメッセン

也*、相馬充、浜名崇*、森野潤一、守屋尭*ジャー天文学といったキーワードのもとで、観測波長特任助教 (国立天文台フェロー) 荻原正博*、白崎正人

や研究手段にとらわれない研究活動を行っている。そ*、杉山尚徳*、鈴木昭宏*、高棹真介*の研究内容は多岐に渡り、天文シミュレーションプロ
ジェクトと合わせ、現在の天文学・宇宙物理学の相当

特任助教 川島朋尚*、塚越崇

な範囲をカバーしている。ここでは理論天文学宇宙物

EACOA Fellow Pan, Yen-Chen

理学懇談会会員の研究内容を中心に、一部のみを紹介する。これ以外にも様々な分野の研究が行われている。

学振 PD 植田高啓

研究内容や最新の研究成果はホームページにも掲載さ

特任研究員 石川将吾、大谷友香理、楠根貴成、祖谷れている (http://sci.nao.ac.jp)。

元、高橋実道*、瀧哲朗、野沢貴也*
専門研究職員 中山弘敬

2.1

星・惑星形成特任専門員 福士比奈子、波々伯部広隆、加藤恒彦*

2.1.1

惑星系形成 (小久保)太陽系は惑星、衛星、環、小惑星、太陽系外縁天体、研究支援員 長谷川鋭、上田裕太、加納香織

彗星と、質量・組成・軌道の違う多様な天体から構成

D3 佐々木宏和

されている。これらの天体はどのようにして形成されD2 森寛治、山口正行たのだろうか。また、近年、観測によって銀河系には太陽系以外にも多様な惑星系が存在することが明らか

D1 Chin, Kahwuy、Luo, Yudong、辰馬未沙子になっている。これらの惑星系は太陽系とは何が違ったのだろうか。惑星系は原始惑星系円盤とよばれる星

M2 Kwok, Carol、竹村英晃、星野遥、山崎雄太

周円盤から形成される。原始惑星系円盤から惑星系まM1 Shuo, Huang、柏木頼我、木下真一、吉田雄城での形成過程を理論的に明らかにし、多様な惑星系の48

起源を描き出すことを目指す。現在は微惑星形成、地観測と比較することにより、太陽系内外の惑星系の形

球型惑星形成、ガス惑星核の形成、惑星環の構造など

成論を検証し、さらに惑星系における物質の起源を解について研究を進めている。

明することを目指している。特に最近は、円盤ガス・ダストの ALMA 観測、および円盤の諸進化段階にお2.1.2

ける水と有機分子に着目したモデル計算の研究を行っ

星・星団形成（中村）ている。

宇宙空間に存在する星間ガス（星間分子雲）から太陽のような星・惑星系が形成される過程の解明に取り

2.1.5

組んでいる。最近は特に、小質量星形成過程よりも多惑星形成（片岡）くの謎が残されている、星の集団である星団の形成過

惑星形成は、ミクロンサイズのダストが互いに衝突・程や大質量星の形成過程の研究、星形成過程における

付着し、最終的に数千キロメートルもの惑星へと成長

磁場の役割の解明を推進し、宇宙の様々な環境下で起する過程である。特に近年、ALMA 望遠鏡等の天文

こる星形成過程を説明できる標準モデルの構築を目指

観測の飛躍的進歩により、原始星の周囲に存在する原している。研究では、主にアタカマミリ波サブミリ波

始惑星系円盤が詳細に観測され、惑星形成の環境が明干渉計（ALMA）や野辺山 45m 鏡のような電波望遠

らかとなってきた。その結果、原始惑星系円盤はリン鏡を用いた観測と磁気流体力学シミュレーションを併

グ・ギャップといった複雑な構造を持つことが明らか

用して進めている。

となってきた。更には、ミリ波偏光からダストサイズ
が 100 ミクロン程度であることも明らかとなった。こ2.1.3のような環境下で惑星は形成可能なのだろうか？我々星間媒質の進化・星形成 (富阪・岩崎)

はこのような天文観測の情報に留意しながらダスト成宇宙の中で重要な天体である星は，星間ガスの中で長の素過程を解き明かすべく、理論・観測の両面から

最も低温・高密度な分子雲と呼ばれるガス雲の中で形研究を進めている。

成される。我々は分子雲の形成と進化を理論的に精査することで，星形成がどのような条件の下でどのように始まるのかという星形成の初期条件を明らかにする

2.2

超新星爆発・中性子星ために研究を進めている。分子雲の形成と進化は自己

2.2.1

超新星の爆発メカニズムの解明 (滝脇)重力だけでなく，磁場や化学反応 (分子形成)・輻射過

重力崩壊型超新星は太陽質量の約 10 倍を超える大程が重要な役割を果たす複雑なプロセスである。これ質量星がその進化の最終段階に示す大爆発現象である。

らの素過程を取り入れた流体シミュレーションを駆使

中性子星、ブラックホールといったコンパクト天体のして現実的な星形成理論の構築を目指している。

形成過程そのものであり、そのコンパクト天体形成で解放される重力エネルギーを爆発エネルギーに転換す

2.1.4

惑星形成領域の物理・化学進化 (野村)

る必要がある。そのもっとも有力な機構はニュートリ
ノ加熱であるが、詳細な数値シミュレーションを行っ

原始惑星系円盤内のダストとガスより惑星は形成さても、観測されるニッケルの量や爆発エネルギーは未れ、また一方で、円盤内の化学進化は生命起源分子種だ再現できていない。近年では並列計算機によって非も含めた太陽系内外の物質生成に繋がると考えられる。

常に大規模な数値シミュレーションが可能になり、急円盤内のダスト進化やガス散逸、化学進化を含めた円速に研究が進展している。星の持つ多様性：質量、自盤進化モデルを構築して、ALMA などによる最新の49

転、磁場といった量が爆発にどう影響するのかについて、暗黒エネルギーの巨視的性質およびニュートリノ質ても、精力的に調べられている。

量を探るユニークな手段にもなっている。現在、すばる
望遠鏡の戦略的プログラムとして Hyper SuprimeCam

2.2.2

Survey が行なわれている。これは現在世界最大規模

超新星爆発の多様性の起源の研究 (守屋)の大規模撮像観測プロジェクトであり、その主目的の超新星爆発は明るさや時間スケールにかなり多様性

一つは重力レンズ効果を応用した観測的宇宙論研究でを持っていることが明らかになってきている。また、ある。これによってもたらされる世界最高レベルの観爆発直後に加えて爆発直前からも超新星爆発が観測さ測データと、CfCA のスーパーコンピューターを利用れるようになり、爆発直前の星の情報も得られるようして作ったシミュレーションデータ、さらに理論計算になってきた。超新星爆発の多様性は、その親星や熱を組み合わせ高精度宇宙論研究を推進している。

源の多様性に起因している。超新星爆発の研究を通して星の死の直前の状態を明らかにし、なぜ超新星爆発

2.4は多様性に富むのかを恒星進化理論に基づいて検証している。逆に恒星進化理論の予言する星の最期の状態

研究テーマ（特任助教・研究員）• 重力 N 体計算を用いた惑星形成シミュレーショ

に基づいて、どのような星からどのような超新星爆発

ン（荻原）が観測されるべきかを明らかにする研究も行っている。

• 多波長ビッグデータ解析に基づく宇宙大規模構

いくつかの突発天体サーベイにも関わり、超新星爆発造の研究（白崎）の観測的研究も行なっている。

• 銀河赤方偏移観測のデータを用いた解析による、

2.3

宇宙論

2.3.1

ビッグバン初期宇宙の研究 (梶野)

宇宙論パラメータの決定の研究（杉山）• 解析的モデル・数値シミュレーションを駆使した大質量星の爆発現象からの電磁波放射の研究

ビッグバン宇宙開闢直後の真空の相転移、対称性の（鈴木）破れとダークマターを含む素粒子創成、クォーク閉じ• シミュレーションを用いた原始星への質量降着

込め（QCD）等に伴う高エネルギー素粒子・原子核過や、太陽表面上での磁気活動に関する研究（高棹）程は、その後の宇宙の物理状態の時間発展を大きく左右する。これら初期宇宙の物理過程がビッグバン元素• 解析的手法を用いた原始惑星系円盤の形成・進

合成、宇宙背景放射ゆらぎ、銀河の構造形成などに及化の物理過程の研究（高橋）ぼす影響を天体観測や物理実験との比較を通じて実証• ブラックホール・シャドウから探るブラックホー的に研究し、宇宙進化史を明らかにする研究を行ってル・スピンと相対論的ジェット・降着円盤の物理

いる。

（川島）

2.3.2

• 形成・破壊の素過程に基づく宇宙ダストの進化

弱重力レンズ効果による観測的宇宙論 (浜名)とその観測および天体形成に及ぼす影響の解明
重力レンズ効果は、その主要メカニズムが重力のみ（野沢）で記述されるという単純さにより暗黒物質を研究する
強力な手段となっている。また宇宙の構造形成を介し

50

3

教育

名前

内線番号

総合研究大学院大学 (物理科学研究科天文科学専攻)、

大内

3731

masami.ouchi@nao.ac.jp

東京大学大学院 (理学系研究科天文学専攻)、その他大

川邊

3129

ryo.kawabe@nao.ac.jp

学院 (国立天文台の特別共同利用研究員、受託大学院

小久保

3930

kokubo.eiichiro@nao.ac.jp

生制度を利用) から大学院生を受け入れている。

富阪

3732

kohji.tomisaka@nao.ac.jp

最近の博士論文 (旧理論研究部の情報)

野村

3730

hideko.nomura@nao.ac.jp

吉田

3741

h.yoshida@nao.ac.jp

梶野

3740

kajino@nao.ac.jp

中村

3733

fumitaka.nakamura@nao.ac.jp

伊藤

3454

ito.t@nao.ac.jp• Three-Dimensional Radiation-Hydrodynamic Simulation of Clumpy Outflow and Its Application
to Supercritical Accretors around Black Holes[小林 宏: 2018 年 3 月]

岩崎

3496

kazunari.iwasaki@nao.ac.jp• Understanding the enrichment of heavy elements

片岡by the chemodynamical evolution models of dwarf

滝脇

3745
3734

akimasa.kataoka@nao.ac.jp
takiwaki.tomoya@nao.ac.jp

galaxies [平居 悠: 2018 年 3 月]

相馬

3788

Mitsuru.Soma@nao.ac.jp

浜名

3743

hamana.tk@nao.ac.jp

森野

3544

morino.jun@nao.ac.jp

守屋

3752

takashi.moriya@nao.ac.jp• Magneto-rotational core-collapse supernovae andnucleosynthesis in extreme astrophysical environments [柴垣 翔太: 2017 年 3 月]
最近の修士論文 (旧理論研究部の情報)• Gravitational Instability of a Dust Layer Composed of Porous Silicate Dust Aggregates in a
Protoplanetary Disk [辰馬 未沙子:2018 年 3 月]
• Quantum Mechanical Constraint on Carbon Fusion Reaction and Its Impact on Type Ia Supernovae [森 寛治:2018 年 3 月]
• Collective neutrino flavor oscillations and application to supernova nucleosynthesis [佐々木宏和:2017 年 3 月]

4Email address

連絡先

住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２ー２１ー１
電話番号:ダイアルイン方式で、0422-34-xxxx （xxxxは下記内線番号）。最新の情報は www でも得られます (http://sci.nao.ac.jp/)。内線番号と Email addressは以下の通りです。

51

国立天文台 JASMINE プロジェクト
矢野太平

1

構成

用いて、これまでにない高精度での測定する事を目指す。目標精度は、Hw<12.5mag の天体で、25 μ as の

国立天文台 JASMINE プロジェクトでは、銀河系中

年周視差精度、Hw<15 mag の天体で、125 μ as/yr

心核バルジ領域の進化の歴史（銀河中心考古学）の探の固有運動精度である。これまでの位置天文観測衛求、低温星周りの生命存在可能領域の惑星の探査を主星としてヨーロッパ宇宙機関 (ESA) のヒッパルコス

な目標として、近赤外線によるアストロメトリ (位置衛星、Gaia 衛星が観測を行っているが、すべて可視天文) 観測衛星 (JASMINE) の計画推進を行っている。

光によるもので、ダストの影響を受ける銀河面、特に2019 年 8 月 30 日現在の構成員は以下の通りである。

銀河中心領域では十分な観測がなされていない。小型

JASMINE は、世界で初めて近赤外線 (Hw-band) で教授 郷田直輝*(プロジェクト長)の位置天文測定を宇宙で行う衛星で、銀河中心核バル

助教 辻本拓司、上田暁俊、辰巳大輔、三好真、矢野ジ領域における様々な年齢の星の分布と運動を詳細に太平*

測定することにより、銀河系全体の進化形成史を理解する上での核となる銀河中心領域の進化の歴史を読み特任研究員 馬場淳一*

解く。更に、低温星周りの生命存在可能領域の惑星に研究支援員 間瀬一郎

ついての探査を主な科学目標としている。そのほか、
以下のような事も目標としている。

技術支援員 鹿島伸悟

• 中心付近の星団の運動、星団の起源

D3 山田彩豊 (東大天文)• 中心核バルジ内の未知な星団の検知

D1 柏田祐樹 (東大天文)• 中心核バルジ内での高速度星 (HVS) の発見

M2 片岡 叡 (東大天文)→ HVS と S-stars の起源解明

M1 中津野侃貴 (東大天文)• バルジ内の共生星 X 線連星や X 線点源の解明• 銀河円盤の力学構造*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員• 星間吸収物質の 3 次元分布2

研究• 中心付近の変光星の物理的解明• 未発見の BH 検出●位置天文観測衛星と主要サイエンス検討
近赤外線 (Hw-band) による高精度位置天文観測衛– BH-恒星の連星系の発見、軌道要素の解析

星計画 (小型 JASMINE) の推進を行っている。可視– 位置天文学的重力レンズ効果

光ではダストの影響により観測困難な銀河系中心核→ ∼30 太陽質量 BH の起源への制限、中間

バルジにある星の位置、距離、固有運動を近赤外線を

質量 BH の検出52

•

重力レンズ効果による系外惑星検出•

重力レンズ効果による未知天体の発見 (ワー• 恒星の集団運動を用いた銀河系非軸対称構造の解析 [伊藤勇太:2016 年 3 月]

ムホールの発見)•• 銀河系回転や太陽運動の解析に及ぼす軌道共鳴の影響 [藤田彩豊:2017 年 3 月]

距離の関数としての偏光の導出 (銀河系磁場構造）•• 太陽運動の解析における星の速度分散の効果の定量評価 [柏田祐樹:2019 年 3 月]

太陽系内天体なお、2019 年、JAXA 宇宙科学研究所により、位4

置天文観測衛星小型 JASMINE が公募型小型計画宇宙科学ミッション３号機（2020 年代中頃打ち上げ予定）

連絡先

住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２―２１―１に選定された。今後加速的に開発が進められる必要が電話番号:0422-34-xxxx （xxxx は下記内線番号）ある。

homepage：http://jasmine.nao.ac.jp/index-ja.html

それを受けて、小型 JASMINE をより良いミッシ

JASMINE コンソーシアムについてはョンにし、サイエンスコミュニティーにとって有益なhttps://sites.google.com/site/

データを提供できるようにするため、JASMINE コン

smalljasmineconsortium2019/home

ソシアム (JC) が結成された。コンソーシアムでは、

JASMINE プロジェクトメンバーや、様々な分野で活

また E-mail address は以下の通りです。

躍している研究者により結成され、サイエンスの観点

内線番号

およびデータ解析の観点をあわせ、両者が協力しサイ

E-mail address

エンスに有益なカタログ作りの準備を進める。そして

郷田

3616

naoteru.gouda@nao.ac.jp

打ち上げ後にはデータカタログの構築、科学的検証を

辻本

3617

taku.tsujimoto@nao.ac.jp

おこない、論文などを作成する。

上田

3769

a.ueda@nao.ac.jp

辰巳

3620

daisuke.tatsumi@nao.ac.jp

三好
矢野

3620
3601

makoto.miyoshi@nao.ac.jp
yano.t@nao.ac.jp

馬場

3603

jun.baba@nao.ac.jp3

教育

最近の学位論文• The merger processes of multiple stellar-mass

参考文献

black holes （多重恒星質量ブラックホールの合体過程）[田川寛通:2017 年 3 月]

[1] Gouda, N, (2018), IAUS, 330, 90: “Outline
of Infrared Space Astrometry missions: JAS-

最近の修士論文

MINE” [ADS]• Made-to-measure 法による銀河の位相分布関数の構築 [田川寛通:2014 年 3 月]

• 系外惑星による位置天文学的重力レンズ効果の解析 [手塚謙次郎:2015 年 3 月]

53

青山学院大学 理論宇宙物理研究室
山崎了1• 超新星残骸の衝撃波での宇宙線加速

構成

地球に降り注ぐ 1020 eV にまで及ぶ宇宙線粒子の青山学院大学では、主に高エネルギー天体現象の研うち、1015.5 eV 以下のエネルギーを持つ宇宙線究を行っており、2019 年 4 月 1 日現在の構成員は以下

は、我々の銀河内にある若い超新星残骸 (SNR)の通りです (*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員)。

起源であると考えられている。SNR には、数教授 山崎 了*1000 km/s で膨張する衝撃波があり、そこで宇宙線が加速されている。我々は、このような宇助教 田中 周太*

宙線粒子の加速機構について理論的・観測的研

D3 冨田 沙羅*究を行っている [4, 5, 6, 7]。

M2 手塚 拓巳、石坂 夏槻、角地 真、上島 翔真、• 宇宙現象を地上に再現する実験室宇宙物理学

小林 敬史、瀬井 柊人

これまで、天体現象は天体の放つ電磁波、重力波、ニュートリノ等で観測されてきたが、それM1 大久保 宏樹、杉山 慧、平松 卓也、三雲 敦史、らの情報からすべてを解明するのは困難である。

野口 実沙子ならば地上で、つまり手元で宇宙と同じものを作り、実験条件のコントロールもできれば、リ

2

研究

モートセンシングより格段によいデータが得られるではないか！というのが実験室宇宙物理学• ガンマ線バースト (GRB) と重力波という新しい学問分野である。その手始めとし

GRB は１日に約１回の頻度で観測されていおて、我々は地上に大型レーザーを用いて希薄プ

り、発見から約 50 年経った今でも、その正体はラズマ中にできる衝撃波を作ることを目指した

完全には解明されていない。理論的・観測的制限

実験デザインの研究を行っている [8, 9]。将来的から、GRB はわれわれに向かう相対論的ジェッには、得られた実験データをもとに、ガンマ線

トから生じると考えられているが、そのジェットバーストや超新星残骸での宇宙線粒子加速のメを生み出す中心天体にはまだ謎が多い。我々は、カニズムの解明を目指す。

相対論的ジェットの構造や放射機構の解明を通じて GRB の正体解明を目指す理論的・観測的• パルサー星雲からの高エネルギー放射研究を行っている [1]。

回転駆動パルサーはその回転エネルギーのほぼ

また、コンパクト星連星の合体からの重力波がすべてを、高エネルギーのプラズマ (パルサー風)

ついに直接的に検出された。このような連星合として放出することで高効率で輝くパルサー星

体には GRB などの電磁波放射が伴い、もし検雲として観測される。未解明であるパルサー風

出できれば多くの情報が得られる。我々は、連の発生機構を探るため、我々はパルサー風を起源

星合体の後の電磁波放射について理論的な研究とするパルサー星雲の高エネルギー放射の観測を行っている [2, 3]。

をモデルと比較する研究を行っている [10, 11]。

54• 相対論的磁気流体風の力学モデル

4

連絡先

活動銀河核ジェットに代表される相対論的磁気流体流れは最近の大規模数値計算で、現実に近

住所：〒 252-5258 相模原市中央区淵野辺 5–10–1

い状況において加速されることがわかってきた

青山学院大学 理工学部 物理・数理学科

が、多次元の数値データの解釈もまた困難であ当研究室についての最新情報は以下をご覧ください：る。我々は最近の数値計算で得られた効果を模

http://www.phys.aoyama.ac.jp/∼ w3-yama/index.html

擬した解析的モデルを作り、数値計算の結果の

また E-mail address は、name@phys.aoyama.ac.jp で本質的理解に迫る研究をしている [12]。

す [name = ryo (山崎), sjtanaka (田中)]。

• 恒星風と星間降着流の相互作用

参考文献

完全電離プラズマである恒星風と部分電離プラ
ズマである星間物質は、電磁場を介して相互作[1] Y. Kagawa et al., ApJ, 877, 147 (2019)

用し、恒星圏を形成している。星間中性物質は[2] R. Yamazaki, K. Ioka, T. Nakamura, PTEP,

恒星圏内部に侵入することができる。我々は星2018, 033E01 (2018)

間物質の中性成分が恒星に降着することが可能かどうかを恒星圏内での中性物質の電離プロセ[3] R. Yamazaki, K. Asano, Y. Ohira, PTEP,

スを考慮して研究している [13]。これは恒星大

051E01 (2016)

気が星間物質内の金属で汚染されるかという問[4] Y. Ohira, R. Yamazaki, Journal of High Energy

題等とも関連する。

Astrophysics, 13-14, 17 (2017)3[5] Y. Ohira, S. Kisaka, R. Yamazaki, MNRAS,

教育

478, 926 (2018)

最近の博士論文[6] J. Shimoda, Y. Ohira, R. Yamazaki et al., MNRAS, 473, 1394 (2018)• Probing the Cosmic-Ray Acceleration Eﬃciency
in Supernova Remnant Shocks [霜田 治朗: 2017[7] A. Bamba, Y. Ohira, R. Yamazaki et al., ApJ,

年 12 月]854, 71 (2018)

最近の修士論文[8] Y. Shoji, R. Yamazaki et al., Plasma and Fusion
Research, 11, 3401031 (2016)• プラズマ粒子シミュレーションを用いた低マッ
ハ数無衝突衝撃波遷移層の構造とプラズマベー[9] T. Umeda, R. Yamazaki et al., Physics of Plas-

タ依存性の研究 [篠田 理人:2019 年 3 月]

mas, 26, 032303 (2019)• 高出力レーザーによる磁化プラズマ中を伝播す[10] S. J. Tanaka, K. Asano, ApJ, 841, 78 (2017)

る無衝突衝撃波の生成実験 [遠田 裕史:2019 年 3[11] W. Ishizaki, S. J. Tanaka, K. Asano, T. Terasawa, ApJ, 838, 142 (2017)月]• 磁化プラズマ中を伝播する無衝突衝撃波の生成実[12] S. J. Tanaka et al., MNRAS, 478, 4622 (2018)

験における協同トムソン散乱計測 [宮田 親:2019[13] S. J. Tanaka et al., ApJ, 844, 137 (2018)

年 3 月]

55

沼津工業高等専門学校・教養科物理学教室
住吉光介

1

構成

3

教育

沼津工業高等専門学校（以下、沼津高専）教養科物

沼津高専では、本科５年を卒業のあと大学へ編入学

理学教室では広く物理学の教育と研究を行っており、する学生が多くいます。さらに専攻科２年を修了する

2019 年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

と大卒と同じ「学士」となります。物理学教室は、高校レベルから大学の物理学（量子力学など）までの教

教授 住吉 光介*

育を担当しています。大学院はありませんが、外部の大学院生との共同研究を通して研究指導に関わること

准教授 駒 佳明もあります。

助教 設楽 恭平

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

4

連絡先

住所：〒 410-8501 静岡県沼津市大岡 3600

研究

ホームページ：http://www.numazu-ct.ac.jp/

スタッフは教育に携わる他に、それぞれの専門分野

以下は住吉の連絡先です。

で研究活動を行っています。駒、設楽は、クォーク・

電話番号：055-920-3715

ハドロン物理、非線形物理の研究にそれぞれ携わって

電子メール：sumi@numazu-ct.ac.jp

います。ここでは理論懇会員である、住吉の研究について述べます。
超新星爆発メカニズムの研究：重力崩壊型超新星の爆発メカニズム解明がメインの研究テーマです [1]。大参考文献

質量星の重力崩壊から爆発して中性子星が誕生、ある[1] 原子核から読み解く超新星爆発の世界, 住吉光介,

いは爆発せずにブラックホールが誕生する様子を探る

基本法則から読み解く物理学最前線【21】巻, 共

べく数値シミュレーションによる研究をしています。

立出版 (2018)

６次元位相空間におけるニュートリノ分布の時間発展[2] K. Sumiyoshi and S. Yamada, Astrophys. J.

を追うためのボルツマン方程式を解く計算コードを世Suppl. 199, 17 (2012)

界に先駆けて開発して [2, 3] 爆発メカニズムを多次元
ニュートリノ輻射流体計算により明らかにする共同研[3] K. Sumiyoshi, T. Takiwaki, H. Matsufuru and究プロジェクトを進めています。また、ニュートリノ・

S. Yamada, Astrophys. J. Suppl. 216, 5 (2015)

原子核物理データの研究 [4] により、原子核データの[4] H. Shen, H. Toki, K. Oyamatsu and K.

影響を調べたり、超新星ニュートリノ観測シグナルのSumiyoshi, Astrophys. J. Suppl. 197, 20 (2011)

予測をしています。

56

名古屋大学宇宙論研究室
横山修一郎

1

構成

2.1

インフレーションと高エネルギー物理

現在観測されている宇宙の構造は、インフレーショ

2019 年 4 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

ンと呼ばれる宇宙初期の加速膨張期に、量子揺らぎに
教授 杉山直*より生成された非常に小さな密度揺らぎが、重力の非准教授 市來淨與*、田代寛之

線形効果により豊かな構造に進化したものと考えられています。従って、宇宙背景輻射や大規模構造の精

講師 西澤淳*密な観測を行う事により、インフレーションの機構を

助教 横山修一郎*、黒柳幸子*、長谷川賢二*、宮武広直

明らかにすることができます。また、近年、暗黒物質の候補や LIGO/VIRGO collaboration によって検出

PD 多田祐一郎*

された重力波源としても注目されている原始ブラック
ホールも初期宇宙探査の道具として盛んに研究されてD3 新居舜*、遠藤隆夫、松井由佳

います。これら宇宙の観測と整合的なインフレーショ

D2 田中俊行、簑口睦美、箕田鉄兵*

ン模型を明らかにする事により、超弦理論などに代表される標準模型を超えた理論に対する知見を得る事をD1 安藤梨花、小粥一寛、橋本大輝

目指しています [1, 2, 3, 4]。

M2 阿部克哉、近藤寛人、福永颯斗、吉田貴一

また、将来の宇宙背景重力波探索は全く新しい初期
宇宙物理の検証手段であり、インフレーション模型だ

M1 植田郁海、迫田康暉、古郡国彦、村上広椰、山本

けでなく、その後に続く宇宙再加熱や宇宙相転移の検菜々花

証も可能になることが期待されています。背景重力波*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

を通して検証できる高エネルギー物理の理論模型を調べていくことで、将来計画へ向けた新しい提案を行っ

2ています [5, 6]。

研究名古屋大学宇宙論研究室（C 研）は、宇宙の誕生か

2.2

ら現在までを理論・数値計算・データ解析等あらゆる手法を通じて理解することを目指す研究室です。現在

大域的宇宙磁場の観測と生成理論の研究

これまでに銀河・銀河団を超える大きなスケールで行っている研究テーマは以下のようなものがあります。

磁場が大局的に存在することが観測的に知られていますが、その起源については未知の問題として残されています。そのような宇宙論的スケールでの磁場の起源のひとつとして、インフレーションをはじめとした初期宇宙における磁場生成機構に関する研究も行ってい57

ます。そこには我々が初期宇宙の物理に迫るための重2.4

要な情報が内包されていることが期待されます。私た

宇宙再電離と遠方銀河

宇宙は一度中性化しましたが、その後再び電離した

ちは、初期宇宙から現在に至るまで様々な宇宙論的観ことが知られています。しかし、この宇宙の再電離が測により宇宙論的スケールの磁場の存在を探る研究を

いつ、どのように起こったかはわかっていません。私た行っています [7]。

ちは、「大規模数値シミュレーションなどを用いた理論的研究」と「遠方銀河や銀河間ガスの観測」との比較

2.3

最新の宇宙観測による暗黒エネルギー・
暗黒物質の解明

によって再電離過程の解明を目指しています [14]。現
在は、オーストラリアの Marchison Widefield Array(MWA) 観測プロジェクトに参加し、この観測による宇宙の大規模構造は、宇宙の初期ゆらぎを起源に持

銀河間中性水素ガスからの 21cm 線の検出可能性に関ち、また、その形成過程は宇宙の全体構造や膨張の歴する理論研究などを行っています [15]。

史を反映しています。最近の観測計画の拡大に伴い、初期ゆらぎの生成過程、ダークエネルギーの性質や修

2.5

正重力理論の可能性など、未知の物理学を探る手段としても有望視されています。こうした基礎物理的な問参加している観測計画・プロジェクト

HSC, LiteBIRD, MWA などに参加しています。

題に現実の観測量からアプローチすることを目的として、解析的方法や数値的方法を駆使し、大規模構造の形成やその性質を記述するための精密な理論を構築し3ています [8, 9]。

教育

観測的側面においては、すばる望遠鏡に搭載された

M1 の前期は、夏の学校のためのゼミと授業、夏休

広視野 CCD カメラ Hyper Suprime-Cam が本格的にみには研究テーマを各自設定し、後期からは研究中心稼働し、興味深い膨大なデータが現在進行中で得られとなり、M2 のはじまりまでには最初の論文を仕上げています。特に、重力レンズサーベイに関しては、宇ることを目指します。修士論文を経て、後期課程では宙の構成要素の 70%を占めるとされている暗黒エネル

広く国内外の研究者とも共同研究をすすめ、博士論文

ギー探査にも有効で、当研究室のメンバーも参加してに向けて準備を行っていきます。

いる日本を中心とした国際プロジェクトにより宇宙論

最近の博士論文

パラメータに対する高精度の制限を得ることに成功しています [10]。また暗黒エネルギー探査以外にも、銀• Constraining Non-flat Dark Energy Models by

河や銀河団、フィラメント構造の形成過程の精査、さCosmic Microwave Background and Large Scale

らには、データ解析に他の観測データとの相互相関を

Structure Observations [大場淳平: 2019 年 3 月]

考慮したり、機械学習における最新の手法を取り入れ• Probing the observational signatures of cosmo-

た解析も行われています [11, 12]。

logical phase transitions [堀口晃一郎: 2018 年 3

宇宙マイクロ波背景放射や大規模構造の宇宙論的観

月]

測からだけでなく、近年検出されたコンパクト連星か• The Evolutionary Description of Molecular Cloudらの重力波データをも用いた、修正重力理論の検証可能性に関する研究も行っております [13]。

Mass Functions and Star Formation in Multiphase Interstellar Medium [小林将人: 2018 年 3月]58

最近 (2018 年度) の修士論文[4] H. Fukunaga, N. Kitajima and Y. Urakawa,
JCAP 1906, no. 06, 055 (2019)• 中性水素による宇宙論解析における天体物理学
的効果の影響 [安藤梨花][5] Y. Matsui, K. Horiguchi, D. Nitta and S. Kuroyanagi, JCAP 1611, no. 11, 005 (2016)• CMB 揺らぎによる宇宙の一様性の統計的検証[加藤健太][6] S. Kuroyanagi, T. Chiba and T. Takahashi,
JCAP 1811, no. 11, 038 (2018)• 銀河形状の観測による初期非ガウス性の検証 [小粥一寛][7] T. Minoda, K. Hasegawa, H. Tashiro, K. Ichiki
and N. Sugiyama, Phys. Rev. D 96, no. 12,• Ia 型超新星を用いた宇宙論パラメータ推定への123525 (2017)

重力レンズ効果による影響 [榊原日菜子][8] R. Ando, A. J. Nishizawa, K. Hasegawa,• 宇宙背景ガンマ線と銀河及び銀河団との相互相

I. Shimizu and K. Nagamine, Mon. Not. Roy.

関解析によるダークマター探査 [橋本大輝]

4Astron. Soc. 484, 5389 (2019)[9] T. Endo, A. J. Nishizawa and K. Ichiki, Mon.

連絡先

Not. Roy. Astron. Soc. 478, no. 4, 5230 (2018)

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町 名古屋大学[10] C. Hikage et al. [HSC Collaboration], Publ. As-

ES 総合館 6 階

tron. Soc. Jap. 71, no. 2,[11] D. Hashimoto, A. J. Nishizawa, M. Shi当研究室についての最新の情報は http://http://www.astrorasaki, O. Macias, S. Horiuchi, H. Tashiro andth.phys.nagoya-u.ac.jp/c-lab/ に掲載されています。
M. Oguri, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 484, no.
教員の居室と E-mail address は以下の通りです。
4, 5256 (2019)
居室 Email address[12] H. Miyatake et al., Astrophys. J. 875, no. 1, 63
杉山 601 naoshi@nagoya-u.jp
市来605

ichiki@a.phys.nagoya-u.ac.jp

横山

607

shu@kmi.nagoya-u.ac.jp(2019)[13] A. Nishizawa and S. Arai, Phys. Rev. D 99, no.
10, 104038 (2019)参考文献[14] T.

Tanaka,K.

Hasegawa,

H.

Yajima,M. I. N. Kobayashi and N. Sugiyama, Mon.

[1] Y. Tada and S. Yokoyama, Phys. Rev. D 100,

Not. Roy. Astron. Soc. 480, no. 2, 1925 (2018)

no. 2, 023537 (2019)[15] K.

[2] K. Kogai, T. Matsubara, A. J. Nishizawa andKubota,S.

Yoshiura,

K.

Takahashi,

K. Hasegawa, H. Yajima, M. Ouchi, B. Pindor

Y. Urakawa, JCAP 1808, no. 08, 014 (2018)

and R. L. Webster, Mon. Not. Roy. Astron. Soc.
[3] K. T. Abe, H. Tashiro and T. Tanaka, Phys.

479, no. 2, 2754 (2018)

Rev. D 99, no. 10, 103519 (2019)59名古屋大学大学院多元数理科学研究科
白水徹也

1• Positive mass theorem for spacetimes with dis-構成

tributional curvature [澁谷奎悟:2018 年 3 月]
当研究科では数学・数理科学を主として研究・教育• Dvali-Gabadadze-Porrati 余剰次元模型の時空構が行われています。 そして研究室のような概念はあ造 [秋山直之:2017 年 3 月]

りません。研究科内で宇宙物理学理論分野研究に従事している 2019 年 10 月 1 日現在の教員・大学院生は以• 静的なブラックホール、photon sphere 時空の唯下の通りです。

一性と物質場 [上田啓太:2016 年 3 月]

教授 白水徹也*

連絡先

助教 泉圭介*4

D1 Diego Soligon

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町

M2 佐々木駿, 水野裕太, 森野達矢

当研究科ついての最新の情報は www でも得られま

M1 金井孝真, 李康載

す (http://www.math.nagoya-u.ac.jp/ja/)。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

参考文献

2

研究

[1] M. Nozawa, T. Shiromizu, K. Izumi and S. Yamada, Class. Quant. Grav. 35, 175009 (2018).

当グループでは一般相対論・重力理論に関する研究を行っています。活動は素粒子論、純粋数学,

素粒[2] Y. Abe, T. Inami, K. Izumi and T. Kitamura,子宇宙起源研究機構 (KMI) らの研究者と合同で行わ

PTEP 2018, 031E01 (2018).

れるセミナーを中心としています。

[3] H. Yoshino, K. Izumi, T. Shiromizu and
Y. Tomikawa, PTEP 2017, 063E01 (2017).

3

教育[4] Y. Tomikawa, T. Shiromizu and K. Izumi, Class.
Quant. Grav. 34, 155004 (2017).

最近の博士論文[5] T. Shiromizu, Y. Tomikawa, K. Izumi and• New formulation of wormhole [富川祥宗: 2016

H. Yoshino, PTEP 2017, 033E01 (2017).

年 3 月][6] R. Emparan, K. Izumi, R. Luna, R. Suzuki and

最近の修士論文

K. Tanabe, JHEP 1606, 117 (2016).

60

名古屋大学理論宇宙物理学研究室 (TA 研)
犬塚修一郎

1

構成

用いて行っている。上記の研究以外でも、相対論的流
体力学を用いたブラックホール周りの星・ガス雲の潮

理論宇宙物理学研究室 (TA 研) は、さまざまな宇宙

汐破壊や降着流の研究、高エネルギー宇宙線加速・拡物理学の問題の理論的研究を行っており、2019 年度に散の研究なども精力的に行っている。「やる気さえあ

所属した構成員は以下の通りです。

れば，どのような研究にも取り組める」という自由な教授 犬塚 修一郎*

雰囲気を持つ研究室である。

准教授 井上 剛志*

3

助教 小林 浩*教育

最近の博士論文 (2018 年度)

特任助教 藤井 悠里• Numerical Radiation Hydrodynamics of Proto-

PD 黒崎 健二、Torsten Stamer、霜田 治朗*

stellar Collapse: An Application to the Formation of Brown Dwarfs (重力崩壊と原始星形成

博士課程 郭 岩松、柿内 健佑*(D3)、冨永 遼佑、松本

過程の数値的複写流体力学：褐色矮星形成過程

鉱煕 (D2)、三杉 佳明 (D1)への応用) [Torsten Stamer]

修士課程 安部 大晟、中津川 大輝、中西 佑太、西田• Development of the Numerical Simulation Method

直樹、前田 龍之介 (M2)、河合 航佑、西野 将
悟、半谷 康介、吉田 大輔 (M1)for Rocky Body Impacts and Theoretical Analysis of Asteroidal Shapes (固体天体衝突現象を*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

扱う数値計算法の開発と小惑星形状の成因の理論的解析) [杉浦 圭祐]

2

研究

最近の修士論文 (2018 年度)

研究テーマのうち、現在の構成員の多くが取り組ん• 衝突・破壊をとりいれた N 体計算の開発と地球でいるのは、分子雲や星の形成過程、それに伴う星周型惑星形成後期のシミュレーション [磯谷 和秀]

円盤形成、その円盤の中での惑星形成過程の理論的研• ダストの合体成長に基づいた惑星形成 [西川 花]

究である (例えば [1] 参照)。惑星形成の研究は地球型• 氷天体衝突に伴う蒸発のシミュレーションによ

固体惑星の形成過程も含み、微惑星の高速衝突・合体過程の弾性体力学に基づく先駆的な研究も進み始めた。

る理論的研究 [伊藤 広大]

また、分子雲や星形成の研究は星間媒質の相転移ダイ• 分子雲コアの角運動量の起源について [三杉 佳明]

ナミックスを含んでいる。最近はその研究を発展させ• 冷たいシアー流を扱う粒子法的流体計算法の開て、円盤銀河の研究にも及んでいる。手法としては、数値シミュレーションや解析的な手法をそれぞれ適宜

発 [稲吉 勇人]

61

連絡先

4

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町
電話番号:052-789-2811

URL:
http://www.astro-th.phys.nagoya-u.ac.jp/talab/index_j.html
E-mail: inutsuka @nagoya-u.jp

参考文献[1] Shu-ichiro Inutsuka (2012) Prog. Theor. Exp.
Phys. Vol. 2012 Issue 1, 01A307

62

滋賀大学教育学部情報・技術研究室
穂積俊輔

1

構成

3

教育

当研究室は、教育学部学校教育教員養成課程情報・2012 年度の改組によって情報・技術専修・専攻に所

技術専修・専攻に所属しています。2019 年 8 月 1 日現属して以降は、基本的に天文学や宇宙物理学関係の講在の構成員は以下の通りです。

義や演習は担当していません。現状では、技術分野の計測技術に関係させて、天文や物理で現れる諸量の測

教授 穂積俊輔*

定方法を教育に取り込んでいます。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

4
2

研究

連絡先

住所：〒 520-0862 大津市平津 2-5-1銀河のような無衝突恒星系の力学的不安定性や永年

電話番号: 077-537-7835（直通）

進化を N 体シミュレーションで調べています。たとえE-mail: hozumi@edu.shiga-u.ac.jp

ば、通常の N 体計算法で衛星銀河や球状星団で多重潮汐腕が形成されることとその起源を調べました [2]。

参考文献

また、系の密度とポテンシャルを直交基底関数系で展開してポアソン方程式を解く Self-Consistent Field[1] S. Hozumi, M. Iwasawa and K. Nitadori, “A(SCF) 法を用いた N 体計算コードを開発して、さま

Mean-field Approach to Simulating the Merging

ざまな系の力学進化に適用しています。この方法は、of Collisionless Stellar Systems Using a Particle-

重力場を求めて個々の粒子の軌道を計算するので、完

based Method”, ApJ., 875, 20 (2019)

全な並列性を有することと、従来の N 体計算で必要となる重力ソフトニングが不要で純粋ニュートン力で[2] S. Hozumi and A. Burkert, “Development of

相互作用の計算ができるという特徴を備えています。

multiple tidal tails around globular clusters and

この SCF 法を 2 次元円盤に適用して、銀河中心に存

dwarf satellite galaxies”, MNRAS, 446, 3100-

在する大質量ブラックホール (SMBH) によって棒状

3109 (2015)

構造が消失するかを調べました [3, 4]。現在は、3 次元[3] S. Hozumi, “Destructible Bars in Disk Galax-

円盤用の SCF コードを開発したので、より現実的な

ies under the Dynamical Influence of a Massive

円盤銀河モデルで SMBH による棒状構造の消失問題

Central Black Hole”, PASJ, 64, 5 (2012)を調べています。最近は、SCF 法を銀河の合体シミュ
レーションに適用できるコードも開発したので [1]、位[4] S. Hozumi and L. Hernquist, “Secular Evolution

相空間における銀河の合体過程を明らかにし、矮小銀

of Barred Galaxies with Massive Central Black河に残された合体の痕跡を観測的に明らかにできない

Holes”, PASJ, 57, 719-731 (2005)

かを探っています。

63京都産業大学 理学部 宇宙物理・気象学科
諏訪雄大

1

構成

最近の博士論文• Study of the origin of the cometary volatiles

京都産業大学理学部宇宙物理・気象学科は、2016 年[新中 善晴: 2015 年 3 月]

4 月に開設された新しい学科です。2019 年 8 月 1 日現

• An observational approach to stars embedded

在の構成員は以下の通りです。

in the circumstellar matter with a new high教授 河北 秀世、岸本 真、高木 征弘、高谷 康太郎、

resolution spectro-polarimeter [新崎 貴之: 2015

谷川 正幸、二間瀬 敏史、米原 厚憲*

年 3 月]

准教授 佐川 英夫、諏訪 雄大*

最近の修士論文（過去 2 年分）

助教 安藤 紘基

• 大規模サーベイ SDSS の分光及び測光データで探る AGN 周辺環境

博士課程 樽田 順、鈴木 杏那、竹中 啓一• 活動銀河核まわりにおける速度場の検証

修士課程 片岡 憲子、中尾 信之助、西海 拓、西出 朱• Fermi 衛星で観測された重力レンズ効果を受け

里、木村 成美、坂部 健太、ほか 1 名

たブレーザーについて*印は理論天文学懇談会会員• 神山天文台荒木望遠鏡による重力マイクロレン
ズ現象の観測と解析

2• 活動銀河核 NGC1068:巨大ブラックホール周辺研究の速度場解析

• SDSS 及び HSC 測光データを用いた高効率ク

本学科では、地球大気、系内惑星大気、系外惑星、

ェーサー抽出

天体物理、活動銀河核、そして宇宙論と様々なスケー
ルの研究を行うスタッフを揃えています。また、研究手法も、装置開発、観測データ解析、数値シミュレー

連絡先

ション、理論計算など多岐に渡っており、多種多様な

4

研究が行われています。

住所：〒 603-8555 京都市北区上賀茂本山

加えて、大学構内に私立大学で国内最大となる口径

京都産業大学宇宙物理・気象学科についての情報は

1.3m の望遠鏡を有する神山天文台が設置され、研究・

https://www.kyoto-su.ac.jp/faculty/sc/uchu.html

教育に活用されています。

からも得ることができます。理論懇会員の E-mail ア
ドレスは以下の通りです。

3

教育
理学部宇宙物理・気象学科の教員は理学研究科物理学専攻に所属して大学院生の指導を行っています。

64

米原

yonehara@cc.kyoto-su.ac.jp

諏訪suwa@cc.kyoto-su.ac.jp

京都大学理学部天体核研究室
田中貴浩

1

構成

断ゼミや共同研究なども盛んです。また年２回中間発
表会と題する各個人の研究の進展状況を報告する研究

京都大学理学部天体核研究室は、正式には京都大学会を行っています。最近の研究テーマは以下のように

大学院理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第二分なります。

野天体核物理学研究室です。研究室では、宇宙に関連

Astrophysics 天体物理学は基礎物理学を用いて宇ある物理過程全てを研究対象としており、その分野は宙における種々の構造の起源・進化を研究する学問で数理物理学に近い重力理論から観測に密着した天体物あり、あらゆる物理学の応用対象となっています。我々理学まで多岐に渡ります。2019 年 8 月 1 日現在の構の研究姿勢の特徴は、観測結果に基づく経験則等に依成員は以下の通りです。

存するというよりも、むしろ基礎物理学から演繹的に

教授 田中貴浩*

理論を構築するという姿勢を貫いて研究を進めることです。このやり方は時間が経過しても価値を失わない、

准教授 細川隆史* 久徳 浩太郎*

首尾一貫した理論的な研究成果を残すためには必須で助教 山田良透* 瀬戸直樹*

あると考えています。
また、宇宙における物理現象はしばしば極端な環境

PD 山田慧生* 藤田 智弘* 豊内 大輔* 島 和宏 成川(高真空や超高密度、超高温など) で起こります。さら達也* 小笠原 康太*に超強度の電磁場や、ニュートンの万有引力の法則がD3 徳田順生* 山本貴宏*

あからさまに破綻するような非常に強い重力場なども現れます。このような環境での物理学を研究すること

D2 杉浦宏夢

は、地球では実現が困難な現象を通じて、物理学におD1 三浦 大志

いて新しい領域を開拓するという重要な役割も担っています。

M2 宇野 真生 大宮 英俊 福田 飛鋭

我々の研究室では基本的に自ら興味を持ったテーマ
を自由に研究することができます。手法も解析的方法

M1 高橋 卓弥 間仁田 侑典 吉岡 佑太

からスーハ?ーコンヒ?ューターを用いたシミュレーショ

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

ンまで、使えるものは何でも使って広範な問題に取り組んて?います。最近の話題は、やはり飛躍的に発展

2しつつある、重力波観測による連星ブラックホール、研究

中性子星の合体現象に関わるものが多いです。こうし

我々の研究室では宇宙に関連した現象のうち、物理た連星系の起源はもちろん問題で、初期宇宙に誕生し学の手法が適用できるものすべてを研究対象としていた大質量星同士の連星が起源になっているとも言われます。具体的な研究室としての活動は、研究室の構成ています。中性子星同士の合体時には宇宙最大の爆発員全員で行っているコロキウム、ランチセミナーを中ともいわれるガンマ線バーストが引き起こされている

心にしていますが、他の研究機関（基研など）との横説も有力です。天体物理学の研究は、以下で挙げる宇65

宙論、重力波両分野の研究とオーバーラップすること

Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO)

もしばしばあります。我々の研究室はカバーする分野

が重力波を初めて直接検出しました。この波源は 30が広いため、こうした分野間の垣根を超えた自由な研

太陽質量程度のブラックホール 2 つからなる連星でし究の機会にも恵まれています。

た。その後、連星ブラックホールは様々な質量のもの

宇宙論は、物理学を用いて宇宙初期

が 10 例報告されており、現在もその候補は増え続けから現在に至る宇宙の歴史を明らかにしようという学ています。さらに 2017 年には、欧州の Virgo も参加

問です。現在の宇宙論は、インフレーションからビッした観測により、連星中性子星の合体がまずは重力波

グバンへと繋がる標準モデルが観測的に検証されつつで、さらに引き続いて多波長の電磁波でも検出されてあり、精密科学としての立場を確立しつつあります。

います。

Cosmology

他方で、ダークマターやダークエネルギー問題などの有力な重力波源となるのは、コンパクト天体を伴う基礎的な問題は解決の糸口さえ見つからないといった多様な天体現象です。既に見つかった連星中性子星や状況にあります。今後、観測の発展に伴い膨大な観測

連星ブラックホールの合体を筆頭に、超新星爆発や銀データの蓄積が期待できます。このような観測事実を

河中心の超巨大ブラックホール同士の合体、また超巨視野に入れつつ、宇宙論の基礎的な問題の解決を我々

大ブラックホールへの軽いコンパクト天体の落下などは目指しています。宇宙論の研究では、バリオン生成、が典型例に挙げられます。本研究室では、このようなダークマター問題、ダークエネルギー問題、宇宙の初現象からの重力波波形を、ブラックホール摂動論を中

期密度ゆらぎ、重力理論の精密測定など、様々な要素

心とした解析的研究・数値相対論を中心とした数値的が絡み合うなかから、整合的なモデルを作っていくこ

研究の両面から理論的に予測しています。

とが必要とされます。したがって、宇宙論では様々な波形の計算ばかりでなく、重力波の観測によってど

視点、そして広い知識を持つことが重要となります。

のような新しい宇宙物理学の研究が可能になり、天体

本研究室では、一極集中型のプロジェクト的研究を進

物理や宇宙論への理解を深められるかを知ることも重めるのではなく、各人が自らの意思で興味ある重要な

要な課題のひとつです。また、新たな重力波源の候補

課題を追求することを推奨しています。また、近隣のを提案することも重要な研究課題です。連星ブラック研究機関との連携も緊密にとることで、かなり多様でホール合体の初検出に関連して、当研究室のメンバー

広範な研究領域をカバーしています。観測の進展のみを含むグループが行った原始ブラックホールの研究はならず、近年は一般相対論の拡張の可能性についても注目を集めました。連星中性子星合体を通し、ガンマ広く議論されています。ひとつには宇宙論的に観測と線バーストや r 過程元素合成などの天体現象についてより整合するモデルを追求するという目的もあります

も研究が進んでいます。他にも近年ではデータ解析のが、一般相対論に対する対抗馬として成立するモデル

側面からブラックホールの準固有振動や中性子星の状にはどのようなモデルであるのかを明らかにすること

態方程式を研究しています。また、宇宙論起源の重力も観測の精密化に伴い必要とされています。このよう

波や、根本的に重力理論が一般相対論とは異なる可能な観点で新しいモデルの基本的性質を明らかにしてい性についても精力的に理論的研究を進めています。

くことで面白い発見が次々に生まれています。同時に、様々なモデルの可能性が理論的研究の進展によって、3観測との不整合が明らかとなり淘汰されていきます。
宇宙論には、基本的な謎がまだまだ沢山あり、本研究

教育

最近の博士論文

室では日毎活発な議論が行われています。

• The possibility for detecting the shortest pe-

Gravitational waves 2015 年 9 月、米国の Laser

66

riod Galactic neutron star binary in the LISASKA era [西野 裕基: 2019 年 5 月]
• Radiative feedback from massive stars in lowmetallicity environments [福島 肇: 2019 年 3月]• Lidov-Kozai mechanism in shrinking Massive
Black Hole binaries [岩佐 真生: 2018 年 3 月]
• Chiral Primordial Gravitational Waves Sourced
by Axion-Gauge Couplings [小幡 一平: 2018
年 3 月]• Properties of the Ejecta from Binary NeutronStar Merger Remnants and Implication for theElectromagnetic Signal Associated with GW170817[藤林翔: 2018 年 3 月]
• X-ray detectability of Galactic isolated black
holes [松本 達矢: 2018 年 3 月]
最近の修士論文• ハッブル定数の不一致問題に対する Cosmological Backreaction による説明の問題点 [三浦 大
志 : 2019 年 3 月]

• 粒子軌道に基づくダークマターハロー位相構造の解析 [杉浦4

宏夢: 2018 年 3 月]

連絡先

住所：〒 606-8502 京都市左京区北白川追分町京都大学
理学部物理学第二教室天体核研究室天体核研究室についての最新の情報は www で得られます (http://www-

tap.scphys.kyoto-u.ac.jp/)。

67京都大学大学院理学研究科・宇宙物理学教室・理論グループ
前田啓一

1

構成

遠鏡）による撮像観測に関わる理論研究に重点をおいて調べている。(1) 超臨界降着流ダイナミクス：さま

京都大学宇宙物理学教室・理論グループでは、ブラッ

ざまなブラックホール質量、降着率ごとに降着流およクホール、降着円盤、高エネルギー宇宙物理学、超新び噴出流構造を輻射流体シミュレーションの手法で調星爆発・突発天体現象、星・惑星系形成、惑星科学な

べその全体的傾向を明らかにした [1]。また宇宙初期ブ

どの様々な分野で主に理論的な研究を進めています。

ラックホールを念頭に、比較的小質量（103 ∼ 106 M⊙ ）観測グループとの連携も重視しています。令和元年８のブラックホールに、ボンディ半径（パーセクスケー

月３１日現在の構成員は以下の通りです。

ル）からガスがどのような割合で降り積もっていくか

教授 嶺重 慎*を２次元輻射流体で明らかにした [2]。(2) 偏光輻射輸
送計算：ブラックホール近傍のガスからのシンクロト

准教授 前田 啓一*

ロン放射起源の偏光の一般相対論的輻射輸送計算を実

講師 Shiu-Hang (Herman) Lee*

行し、EHT 観測により、どの程度の精度でブラック
ホールスピンが決定できるかを調べた [3]。

助教 佐々木 貴教*

前田グループでは、恒星進化、超新星、突発的爆発現象などの分野で理論・観測研究を進めている。最近

特定准教授 (白眉) 川中 宣太*の研究成果の一例として以下のものがある。(1) すば

PD Iminhaji Ablimit、Roberto Iaconi

る望遠鏡・HSC により特異な Ia 型超新星を発見した。

D3 澤田 涼、竹尾 英俊、早川 朝康

輻射計算によりその光度曲線・スペクトルを解析し、これが白色矮星表面ヘリウムの核暴走により引き起こD2 石澤 祐弥、猪口 睦子、大内 竜馬、北木 孝明

された爆発であることを示した [4]。(2) 外層の剥げたD1 安田 晴皇、山中 陽裕、Ignacio Botella Lasaga

大質量星の爆発である IIb/Ib/Ic 型超新星について、
後期スペクトルを用いてその初期質量を求める手法をM2 角田 伊織、田口 健太、恒任 優、方 其亮、松岡

開発した。水素外層の放出機構が初期質量によらない

知紀

こと、ヘリウム外層放出は重い親星で選択的に起こっていることを突き止めた [5]。(3) ガンマ線バースト

M1 小橋 亮介、古野 雅之

GRB171205A に付随した超新星 SN2017iuk を爆発直

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

後から追観測、スペクトル輻射輸送計算を行い、光速の 30%にも達する高速膨張物質の存在を発見した [6]。

2

李（Lee）クループでは、超新星残骸および超新星爆

研究発の直後における様々な高エネルギー現象を対象にし嶺重グループでは、ブラックホールや中性子星へのて理論的な研究を行なっている。流体シミュレーショ

ガス降着ダイナミクスを、エディントン限界を超えてンとプラズマ物理の数値計算を駆使し、若い個体から降着する「超臨界降着流」や、EHT（事象の地平面望古い超新星残骸まで何万年の間の時間進化を追い、最68

新な多波長観測データと照り合わせる。将来の観測計

では、ガンマ線バーストの中心エンジンのモデルとし画に向けての理論予言も提供している。本グループ現て最も有力視されている、星質量程度のブラックホー

在の活動は主に以下の二つである。(1) 超新星残骸にルとそれを取り巻く 0.1M⊙ 程度の質量の降着円盤とおける非熱的電磁波放射の起源と多様性の解明に向いう系の振る舞いについて研究を進めている [14]。(3)

けて、非線性拡散型衝撃波粒子加速理論と流体シミュ

では、銀河系内に 1 億個程度あると考えられるブラッレーションの数値計算を行なっている。多様な星間とクホールを将来観測で発見する手法の提案とその個数

星周環境の中に、異なる親星を持つ超新星残骸がいかの見積もりを行っている [15]。

に進化し、年齢を重ねるたびにどのように観測されるのかを系統的に調べている [7]。宇宙に存在する他の

3粒子加速器にも同じ手法を適用している [8]。(2) Ia 型と重力崩壊型超新星残骸から観測された多様性はいか教育

最近の博士論文に親星の素性と超新星爆発機構と結びつけてるのか、• Multiwavelength polarimetric properties of pro-

特に将来の高精度 X 線分光データによって様々な超新toplanetary disks [田崎 亮 2017 年 3 月]

星残骸の起源を探る手法を開発している [9]。
佐々木グループでは、主に惑星・衛星形成理論に関• Parametric Study of the Rossby Wave Instabil-

する数値シミュレーションを行っている。また、京都

ity in a Two-Dimensional Barotropic Disk [小大学宇宙ユニットのメンバーと合同で、系外惑星のハ

野 智弘 2018 年 3 月]

ビタビリティに関する研究も行っている。最近の主な研究成果として以下のものがある。(1) 地球へのジャ• New methods for probing black-hole space-time

イアントインパクトによって形成された原始月円盤内

based on infalling gas clouds [森山 小太郎 2018

での月の集積過程を、先行研究とは比較にならないほ

年 3 月]

どの超高解像度 N 体計算によって明らかにした [10]。

• Circumstellar Environments of Supernovae [長(2) 連星の周りを回る系外惑星の形成過程について、

尾 崇史 2019 年 3 月]

惑星の軌道進化を考慮した新しいシナリオを提案し、数値計算によってその妥当性を明らかにした [11]。(3)• Chemical structures of protoplanetary disks andM 型矮星周りの系外地球型惑星について、中心星スーpossibility to locate the position of the H2O

パーフレアのハビタビリティへの影響を定量的に算出

snowline using spectroscopic observations [野

し、惑星が十分な量の大気を保持している場合はフレ

津 翔太 2019 年 3 月]

アの影響を防ぐことができるが、フレアによる大気散

最近の修士論文

逸も考慮すると、結果的にフレアの影響は致命的とな• 原始月円盤の熱進化 [河瀬 哲弥 2017 年 3 月]

ることを明らかにした [12]。
川中は主に (1) 宇宙線の起源、(2) ガンマ線バース• 重力崩壊型超新星の爆発エネルギー成長時間とトの中心エンジン、(3) 銀河系内ブラックホール探査

元素合成の相関性 [澤田 涼 2017 年 3 月]の 3 つの分野で研究を進めている。(1) については、• 宇宙初期におけるブラックホールの超臨界成長

近年報告されている宇宙線スペクトルの理論予測から[竹尾 英俊 2017 年 3 月]のずれを説明するために、超新星残骸以外の宇宙線源を考慮するシナリオや [13]、宇宙線加速機構の従来の• GRB 付随超新星と collapsar モデル [早川 朝康

モデルに修正を加えるシナリオを検討している。(2)2017 年 3 月]
69• ボルツマン方程式を用いた一般相対論的輻射輸[3] 恒任優, 嶺重慎, 大須賀健, 川島朋尚, 秋山和徳,

送計算コードの開発 [牧野 芳弘 2017 年 3 月]

日本天文学会 2019 年秋季年会, S11a (2019)• 超臨界降着流のスペクトル特性 [北木 孝明 2018[4] Jiang, J., Doi, M., Maeda, K., et al., Nature,

年 3 月]

550, 80 (2017)• II ｂ型超新星の親星における半径と質量放出率[5] Fang, Q., Maeda, K., Kuncarayakti, H., Sun, F.,の関係 [大内 竜馬 2018 年 3 月]

Gal-Yam, A., Nature Astronomy, 3, 434 (2019)• 光電離・光解離による分子雲の破壊と星形成効[6] Izzo, L., de Ugarte Postigo, A., Maeda, K., et

率 [猪口 睦子 2018 年 3 月]

al., Nature, 565, 324 (2019)• 巨大衝突によるデブリ円盤からの天王星の衛星[7] Yasuda, H. and Lee, S.-H., ApJ, 876, 27 (2019)

形成 [石澤 祐弥 2018 年 3 月]

[8] Lee, S.-H., Maeda, K., Kawanaka, N., ApJ, 858,
• 超大質量バイナリーブラックホールにおける超53 (2018)

臨界降着と輻射駆動型ウィンドの観測的兆候 [飯[9] Patnaude, D.J., Lee, S.-H., Slane, P., Badenes,

島 一真 2018 年 3 月]

C., Nagataki, S., Ellison, D.C., Milisavljevic, D.,• 原始月円盤の拡散のタイムスケールの評価 [熊ApJ, 849, 109 (2017)代 慶 :2019 年 3 月]

[10] Sasaki, T. and Hosono, N., ApJ, 856, 175 (2018)• 超新星残骸と多様な星周環境との相互作用に伴[11] Yamanaka, A. and Sasaki, T., Earth, Planets

う比熱的放射の数値的研究 [安田 晴皇 2019 年 3

and Space, 71, 82 (2019)月][12] Yamashiki, Y. A. et al., ApJ, 881, 114 (2019)• 軌道不安定領域内における周連星惑星の軌道進化 [山中 陽裕 2019 年 3 月]

[13] Kawanaka, N. and Yanagita, S., Phys. Rev.
Lett. 120, 041103 (2018)4

連絡先[14] Kawanaka, N and Masada, Y., ApJ. in press(arXiv:1902.08624)

宇宙物理学教室の連絡先と最新の情報はウェブページ

[15] Yamaguchi, S. M., Kawanaka, N., Bulik, T. and(http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/index-j.html) を

Piran, T., ApJ, 861, 21 (2018)

ご覧下さい。

参考文献[1] Kitaki,

T.,

Mineshige,

S.,

Ohsuga,K.,

Kawashima, ST., PASJ, 70, 108 (2018)[2] Takeo, E., Inayoshi, K., Ohsuga, K., Takahashi,
H. R., Mineshige, S., MNRAS, 438, 2689 (2019)70京都大学 基礎物理学研究所 宇宙グループ
西道啓博

1

概要

2

構成
2019 年 10 月 1 日現在の宇宙分野の構成員 (長期在本研究所は京都大学湯川記念館の開館を礎に、1953

籍者) は次の通り (*印は理論懇会員)。

年 8 月に本邦初の全国共同利用研究所として創設された。その後 1990 年 6 月に広島大学理論物理学研究所

教授 柴田 大*、向山 信治*、井岡 邦仁*(1944 年設立) と合併し、大別して宇宙、素粒子、原子
核、物性 (生物物理を含む) の 4 分野を有する本邦唯准教授 樽家 篤史*、De Felice, Antonio

一の理論物理学の総合研究所として再発足した。合併

特定准教授 西道 啓博*

当初は旧広大理論研所員らは宇治キャンパスに在勤したが、1995 年 7 月に北白川地区に竣工した新研究棟

特定助教 成子 篤*への集約をもって実質的な統合が実現した。その後、白眉特定助教 Werner, Marcus Christian

2018 年に量子情報を加えた 5 分野となり、現在に至っ
基研特任助教 青木 勝輝*、藤田 龍一*、本橋 隼人*、ている。
本研究所は創立以来、全国の研究者グループに支え西村 信哉*、野澤 真人*、Zhang, Yun-Long

られて共同利用研究所のあるべき姿を追求してきた。

PD Hamidani, Hamid、石崎 渉*、岩上 わかな*、野研究所の運営、研究活動に全国の研究者の意見を反映

田 宗佑*、嵯峨 承平*、高橋 和也*

させるため、特に次の委員会が設けられている。

基研特任教授 小玉 英雄*、中村 卓史*、佐々木 節*、

運営協議委員会 人事を含む運営の重要事項について

田中 貴浩*、Deruelle, Nathalie

所長の諮問に応じる

基研特任准教授 村瀬 孔大*、木内 建太*、諏訪 雄大*

共同利用運営委員会 研究所運営の基本方針、共同利

D2 石原 陽平用の研究計画 (研究会等) を審議する

D1 Chandhanapparambil Pookkillath, Masroor、金以上いずれも、研究者グループの推薦する所外委員

沢 瞭、和田 知己

12 ∼ 15 名と所内委員 8 名および所長により構成さ

M2 加藤 文弥、木村 和貴、林 航大、松田 泰亮

れ、宇宙関係の所外委員 2 名 (場合によっては 3 名) は
理論天文学宇宙物理学懇談会が会員の投票に基づいてまた、年に 1 名の外国人客員教授 (3ヶ月間の滞在)

選出している。

を招いている。2016 年度以降の客員教授は次の通り。

共同利用の一形態として毎年 20 件前後の公募研究会が開かれている。近年は国際会議および国際滞在型

2016 年度 CAI, Rong-Gen研究会の開催も積極的に行っている。なお、理論懇が2017 年度 BARVINSKY, Andrei O.

主体となったシンポジウム (理論懇シンポジウム) が2018 年度 LEVINSON, Amir

これまでに 9 回 (1991, 1993, 1995, 1998, 2000, 2003,

2005, 2010, 2018 年度)、本所において開催された。

2019 年度 ZHANG, Bing
71

3

研究

モレキュール型研究会

各構成員は所内外の研究者との協力により、宇宙物• Transient Universe in the Big Survey Era: Un-

理学および宇宙論のさまざまな分野において活発に研

derstanding the Nature of Astrophysical Ex-

究を進めている。具体的な研究分野は、インフレーショ

plosive Phenomena (2017 年 1 月)

ン宇宙モデル、初期宇宙論、観測的宇宙論、高次元重力• Next-generation cosmology with large-scale struc-理論を始めとする多種多様な重力理論、ブレーンワー

ture: CosKASI-ICG-NAOC-YITP joint work-

ルドモデル、AdS/CFT 対応、重力波放射理論、ブラッshop (2017 年 9 月)

クホール摂動論、数値相対論、超新星爆発、ガンマ線• Dynamics in Strong Gravity Universe (2018 年

バースト理論、コンパクト連星の合体、重力崩壊によ

9 月)るブラックホールの形成、突発的高エネルギー天体現
象、元素合成、相対論的輻射磁気流体シミュレーショ

• Nucleosynthesis and electromagnetic counter-

ン、宇宙物理諸問題へのビッグデータ科学的方法論の応

parts of neutron-star mergers: Preparation for用などである。詳しくは、http://www.yukawa.kyoto-

the new discovery (2019 年 3 月)

u.ac.jp/contents/labs/astro.html および各々のホーム• Resonant instabilities in cosmology and their

ページを参照されたい。
また、2016 年度に所内センターとして、重力物理学

observational consequences (2019 年 5 月)

研究センターが発足し、重力物理の理論研究に力を入れている。詳細は http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp

国際会議/国際スクール/~cgp/jp/index.html を参照されたい。

• One-day workshop on “New perspective on theory and observation of large-scale structure”

4(2016 年 6 月)

共同利用

• Hidden Sector Physics and Cosmophysics (2016

本研究所は、理論物理学の様々な分野において研究

年 12 月)

成果を挙げるだけでなく、全国の理論研究者達の参画と協同のもと、全国的・国際的な共同研究や研究交流• Symposium on “New development in astrophysicsの一大拠点としても役割を果たしてきた。以下、2016

through multimessenger observations of gravi-

年度以降の活動について抜粋して掲載する。

tational wave sources” (2016 年 12 月)

滞在型研究会• Symposium on “New development in astrophysics
through multimessenger observations of gravi-• Nuclear Physics, Compact Stars, and Compact

tational wave sources” (2017 年 8 月)

Star Mergers 2016 (2016 年 10 月〜11 月)• KIAS-YITP joint workshop 2017 “Strings, Grav-• Gravity and Cosmology 2018 (2018 年 1 月〜3

ity and Cosmology” (2017 年 9 月)

月)

• KICKOFF workshop on “Gravitational wave

• Multi-Messenger Astrophysics in the Gravita-

physics and astronomy: Genesis” (2017 年 9 月)

tional Wave Era (2019 年 9 月〜10 月)• CosPA2017 (2017 年 12 月)
72

• Toward a precision cosmological test of gravity• Jet and Shock Breakouts in Cosmic Transients(2018 年 5 月)

from redshift-space bispectrum based on perturbation theory [橋本 一彦: 2018 年 3 月]

• 2nd Annual Symposium of GW-genesis (2018• Simulating Extreme Spacetimes on the Com-年 11 月)puter [Fedrow, Joseph M.: 2018 年 3 月]

• 2019 YITP Asian-Pacific Winter School and• Black Hole Formation, Explosion and Gravita-

Workshop on Gravitation and Cosmology (2019年 2 月)

tional Wave Emission from Rapidly Rotating
Very Massive Stars [打田 晴輝: 2019 年 3 月]

• Accelerating Universe in the Dark (2019 年 3月)• New viable theories of modified gravity: Minimal Theories and Quasidilaton [Oliosi, Michele:• PTchat: Perturbative approaches to large-scale2019 年 9 月]

structure of the Universe (2019 年 4 月)

最近の修士論文• Origin of Matter and Evolution of Galaxies• 運動学的スニヤエフ・ゼルドヴィッチ効果を用(OMEG15) (2019 年 7 月)

いた宇宙論的ベクトルモードの検出可能性 [山本アトム型研究員

久司: 2017 年 3 月]

本研究所では、研究会運営以外にも、アトム型研究• 宇宙論解における重力的メモリー効果と時空の員という、研究者（大学院生も含む）がある期間研究

漸近的対称性 [中谷 侑司: 2017 年 3 月]

所に滞在して研究を行なう制度を設置している。詳し
くは http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp/contents• 大規模流体計算のための Temporal Blocking と相性のよい高精度メッシュ陽解法スキームの開/kyoudou/visit.html を参照されたい。

発と検証 [石原 陽平: 2018 年 3 月]

5

教育• 一般相対論の拡張の有効理論におけるコンパク
ト天体 [金沢 瞭: 2019 年 3 月]

宇宙分野では毎年数名の大学院生を物理学第二教室
から受け入れている。修士 1 年時には、宇宙物理学• 連星磁気圏に基づいた中性子星連星合体の電磁および宇宙論を広くかつ深く学習することが推奨され波対応天体に関する考察 [和田 知己: 2019 年 3る。教育活動 (セミナー、授業など) は、物理学第二分

月]

野天体核研究室と一体化して行なわれている。天体核
研究室および宇宙物理学教室の教員や学生との交流お連絡先

よび共同研究も推奨されている。特に天体核研究室の6

教員及び学生とは多くの共同研究が行われている。

住所: 〒 606-8502 京都市左京区北白川追分町
電話番号: 075-753-7000 (事務), -7010 (FAX), -xxxx

最近の博士論文(下記内線)• Black Hole-Neutron Star Merger -Eﬀect of Black

WWW: http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp

Hole Spin Orientation and Dependence of Kilo-

E-mail: username@yukawa.kyoto-u.ac.jp
内線番号 (xxxx) と username は次の通り。

nova/Macronova [川口 恭平: 2017 年 3 月]
73

内線番号

username柴田

7017

mshibata

向山

7061

shinji.mukohyama

井岡

7022

kunihito.ioka

樽家

7033

ataruya

De Felice7069

antonio.defelice

西道

7027

takahiro.nishimichi

成子

7027

narukoWerner7073

werner青木

7084

katsuki.aoki

藤田

7066

ryuichi.fujita

本橋
西村

7076
7076

hayato.motohashi
nobuya.nishimura

野澤

7083

masato.nozawa

Zhang

7084

yun-long.zhang

Hamidani

7065

hamidani.hamid

石崎

7064

wataru.ishizaki

岩上

早稲田大学

wakana野田

7082

sousuke.noda

嵯峨

7065

shohei.saga

高橋

7065

kazuya.takahashi

石原

7076

youhei.ishihara

Chandhanapparambil Pookkillath7082

masroor.cp

金沢

7080

rkanazawa

和田

7064

tomoki.wada

加藤

7063

fumiya.kato

木村

7063

kazutaka.kimura

林

7066

kota.hayashi

松田

7082

taisuke.matsuda

74大阪大学大学院理学研究科 宇宙地球科学専攻
宇宙進化グループ長峯健太郎、藤田裕、富田賢吾

構成

1

1. 宇宙論と構造形成
初期宇宙における微小な密度ゆらぎの成長から

当研究室は、宇宙物理学の幅広い分野の理論的研究

始まり、大規模構造や銀河などの宇宙の天体形を行っている。2019 年 9 月 1 日現在の構成員は以下

成の歴史を、最新の観測データを駆使し、理論の通りである。

的視点から探求する。例えば構造形成におけるダークマターとガスの役割、銀河団等の環境依

教授 長峯 健太郎*, SHLOSMAN Isaac(招へい教授)
准教授
助教

PD

存性、超新星爆発等によるフィードバック、超藤田 裕*, BAIOTTI Luca(招へい教員）

巨大質量ブラックホールと銀河の共進化等、宇宙の様々なスケールにおける構造形成メカニズ

富田 賢吾*

ムを、理論と数値シミュレーションも併用して

小林 将人*, 田中 圭*, MARCHAND Pierre,

解明する。[6, 5, 1]

NORRIS Jackson, 小野 智弘*(招へい研究員)
D3

荒田 翔平*D1

WILIARDY Abednego

M2

足立 知大, 中井 雄介, 仲田 祐樹

M1

飯田 竜太, 奥 裕理, 福島 啓太

2. 高エネルギー宇宙物理学
活動銀河中心核、超新星残骸、銀河団ガス、高エネルギー宇宙線など宇宙における高エネルギー
現象を物理学に基づいて解明する。合わせて、中性子星やブラックホールといった一般相対論的
天体、衝撃波による粒子加速や相対論的ジェットの形成などの物理過程を研究する。[3, 4]*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

3. 星・円盤・惑星形成
流体、重力、輻射、磁場等の諸種の物理素過程が2複雑に絡み合う星・円盤・惑星の形成過程を主に研究

数値シミュレーションを用いて解明する。公開シ誕生以来 138 億年にわたり進化を続けてきた宇宙のミュレーションコード Athena++の開発にも参理論的研究。大規模構造・銀河・巨大ブラックホールの加している。観測との連携も重視し、輻射輸送

形成と進化から宇宙の歴史を探求する宇宙の構造形成計算を用いた観測的性質の計算も行う。[8, 7]論、地上では再現できないような高エネルギー天体現

4. 相対論と重力波天文学

象、原始惑星系円盤を伴う星形成、中性子星やブラッ

強い重力場の時間変動に伴う重力波放出とそのクホールといった極限天体、重力波など、幅広い領域

反作用の詳細を、解析的な手法や数値計算によの宇宙に関する研究を行っている。

り調べる。特に中性子星の連星系の合体の相対論的数値計算を WHISKY コードを用いて行っている。[2]

75

3

参考文献

教育

最近の博士論文[1] Ardaneh, K., Luo, Y., Shlosman, I., et al. 2018,
MNRAS, 479, 2277

• “Dynamical Evolution of Seed Binaries in Collapsing Protostellar Clouds” [佐塚達哉: 2018[2] Baiotti, L., & Rezzolla, L. 2017, Reports on

年]

Progress in Physics, 80, 096901• “Characterization of a continuous polarization[3] Fujita, Y., Kawakatu, N., & Shlosman, I. 2016,

modulator using a half-wave plate for measure-

PASJ, 68, 26

ments of degree-scale cosmic microwave back-[4] Fujita, Y., Umetsu, K., Rasia, E., et al. 2018,

ground with the POLARBEAR experiment”[高倉理: 2018 年]

ApJ, 857, 118[5] Luo, Y., Ardaneh, K., Shlosman, I., et al. 2018,

最近の修士論文

MNRAS, 476, 3523

• 高速電波バーストの赤方偏移、銀河間のバリオ[6] Nagamine,

ン量と電離度の見積もり [岡本和範: 2018 年度]• 活動銀河核周りにおける熱的不安定性 [蔵貫諒:K. 2018,

The Encyclopedia of

Cosmology. Volume 2:

Numerical Simulations

in Cosmology (World Scientific Publishing),2018 年度]

doi:10.1142/9496-vol2• 超新星残骸における MeV 宇宙線と 6.4keV 鉄輝[7] Tomida, K., Machida, M. N., Hosokawa, T.,線 [牧野謙: 2018 年度]

Sakurai, Y., & Lin, C. H. 2017, ApJL, 835, L11[8] Tomida, K., Okuzumi, S., & Machida, M. N.

4

2015, ApJ, 801, 117

連絡先

住所：〒 560-0043 大阪府豊中市待兼山町 1-1

URL: http://astro-osaka.jp/
E-mail: username@astro-osaka.jp
Tel: 06-6850-(内線番号）

内線番号

username

長峯

5481

kn

藤田

5484

fujita富田

5485

tomida（他のメンバーについては、上記 URL を参照。）

76

大阪工業大学

宇宙物理グループ

構成，連絡先1

3

情報科学部真貝研究室（宇宙物理・数理科学研究室）

2019 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通り．
教授

真貝寿明

では，卒業研究学生・大学院学生を受け入れている．

（理論懇会員）

本年度は学部 4 年生 9 名．物理が専門ではない学部の情報科学部 情報システム学科

ため，可視化や教育教材の開発などもテーマとして含573-0196 大阪府枚方市北山 1-79-1

めている．

phone: 072-866-5393 （直通）

最近の修士論文

E-mail: hisaaki.shinkai at oit.ac.jp

自己回帰モデルを用いた重力波のリングダウン波形のhttp://www.oit.ac.jp/is/shinkai/
教授

鳥居隆

教育

特定 [山本峻: 2018 年 3 月]

（理論懇会員）

ロボティクス&デザイン工学部 システムデザイ

参考文献

ン工学科

530-8568 大阪市北区茶屋町 1-45

[1] 科研費 基盤研究 (C)「修正重力理論における非線

phone: 06-6147-5879（直通）形ダイナミクスと超弦理論の検証」（2018–2022

E-mail: takashi.torii at oit.ac.jp

年度，代表

鳥居隆）

H. Shinkai & T. Torii, Phys. Rev. D 96 (2017)2

044009.

研究[2] 科研費 基盤研究 (B)「重力波データ抽出方法の開• 高次元時空における諸現象の解析

発：新たな解析手法および分散型コンピューティ

超弦理論に基づいた高次元時空でのブラックホー

ングの導入」（2019–2023 年度，代表 真貝寿明）

ル解やワームホール解，インフレーション，ブH. Shinkai, N. Kanda, & T. Ebisuzaki, Astro-

レイン宇宙論の研究に取り組んでいる [1]．

phys. J. 835 (2017) 276.

• 重力波のデータ解析と重力理論の検証

T. Ebisuzaki, et al., Int. J. Mod. Phys. D. (2019)

重力理論の検証や SMBH 形成史の解明などを目

19400029

的に，重力波物理学・天文学に取り組んでいる．

KAGRA collaboration, Nature Astron. 3 (2019)

データ解析手法に対する新たなアプローチのほ

35

か，KAGRA プロジェクトの推進にも積極的に[3] 科研費 挑戦的研究（萌芽）「天文文化学の創設：天取り組んでいる [2]．

文と文化遺産を結ぶ文理融合研究の加速」（2019–• 天文文化学の創設

2021 年度，代表 真貝寿明）

文学・芸術学・数学の研究者らと共に，天文と文化遺産を結ぶ文理融合研究をスタートした [3]．

77

近畿大学 理工学部理学科 物理学コース 宇宙物理グループ
井上開輝

構成

1

2.3

観測的宇宙論及び重力理論 (井上)宇宙の大域的および局所的な非一様性を、観測的な理論宇宙物理学関係の研究室に所属するメンバーは以手法により測定し、ダークマターや宇宙の加速膨張の下の通りである（2019 年 4 月 1 日現在）。

起源を解明することを目標としている。特に、ミリ波・教授 太田信義 石橋明浩 井上開輝*

サブミリ波干渉計 ALMA や Subaru 望遠鏡などで得られた観測データと理論モデルを比較することによ

PD Anton Timur Jaerani 樋口祐一

り、謎に包まれた矮小銀河スケールにおける非線形構

D1 上田航大 山口大輝

造や supervoid などの超大規模構造を解明することにM2 鈴木啓隼 村上穂乃香 加藤大晶

力を注いでいる。また、最近は超大質量ブラックホール (SMBH) の進化や星形成に対するフィードバック

M1 竹林蒼真 松本怜 村島崇矩

についても研究している。

教育

2

研究

3

2.1

素粒子理論及び素粒子的宇宙論 (太田)最近の修士論文• 非局所熱核展開の厳密繰り込み群及びスカラー

研究内容は、素粒子物理学の課題を場の量子論の手

量子重力への応用 [山口大輝:2019 年 3 月]

法で解明すること、特に、量子論と重力理論を融合さ• 物質場と結合した重力理論における漸近安全性

せた量子重力理論の研究である。その第 1 の候補であ[鎌田翔勧:2019 年 3 月]る超弦理論によるブラックホールの量子論的物理、超弦とブレインを用いた宇宙初期を含む時空の非摂動的• ブラックホール時空上のボソン場の解析

性質の解明を通じた超弦理論の応用と検証を視野に入[上田航大:2019 年 3 月]

れた研究を行っている。さらに最近は漸近安定性によ• 重力波の準固有振動への WKB 近似の応用

る量子重力理論の定式化、応用および検証についても研究している。

2.2[奥村貴司:2019 年 3 月]
• 極大回転ブラックホールからの輻射の解析的研

重力理論及び宇宙論 (石橋)究 [南川朋輝:2019 年 3 月]

宇宙の起源とその進化、ブラックホールなどの時空• 任意次元における非アーベルゲージ理論のくりの大域構造に関する問題を、主に一般相対性理論を用こみ群による解析 [久常大樹:2018 年 9 月]

いて解き明かす理論研究をしている。超弦理論に代表される力の統一理論では、宇宙がミクロには 4 次元よ• 重力レンズ効果の数値的解法

りもずっと多くの空間的な拡がりを持つ可能性が示唆[茂野智幸:2017 年 3 月]

されている。本研究室では、高次元時空に特有な物理• クェーサー MG0751+2716 の重力レンズモデル

現象を重力理論・宇宙論の観点から探る研究も行って[堀口康男:2017 年 3 月]いる。主なテーマは、1) ブラックホールと重力（熱力学，安定性，高次元ブラックホール）や 2) ブラック

4

ホールとホログラフィー（AdS-CFT 双対性，ホログ

連絡先

住所：〒 577-8502 大阪府東大阪市小若江 3-4-1

ラフィック超伝導）である。

近畿大学理工学部理学科物理学コース

Phone : 06-6721-2332 (代表)

Fax : 06-6727-4301

E-mail address は、ohtan, akihiro, kinoue の後@phys.kindai.ac.jp です。
78神戸大学大学大学院理学研究科物理学専攻 宇宙論研究室
早田次郎

1• ブラックホール

構成• 場の量子論・AdS/CFT神戸大学宇宙論研究室は、2016 年 4 月 1 日より新たに立ち上げられた研究室です。

• 超弦理論

宇宙に関わる理論物理学の研究を行っており、ミクロからマクロまであらゆる階層の物理理論を駆使して時空と物質の起源と進化を研究

3

教育

しています。
最近の博士論文

2019 年 7 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

• Ultralight scalar field dark matter in modified
gravity theories

教授 早田次郎*[青木新: 2019 年 3 月]

助教 野海俊文*• Integrable structures of the Killing equation

PD 吉田大介*、高橋一史[宮本健太郎 2018 年 3 月]

D3 伊藤飛鳥*、加藤亮、吉田大祐

最近の修士論文

D2 金スロ、正木愛美• アクシオン・光子・重力子転換D1 高 鵬遠[正木愛美:2017 年 3 月]

M2 北脇理帆、佐竹響、竹内啓人• インフレーション宇宙論における有効場理論の方法

竹内俊暁、森田拓弥[金スロ:2017 年 3 月]

M1 野村皇太、山田樹*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

4

連絡先
住所:〒 657-8501 神戸市灘区六甲台町 1-1

研究

電話番号:ダイアルイン方式で、078-803-xxxx（xxxx

研究対象は以下のとおりです。参考文献参照。

は下記内線番号）

• 宇宙論
• 重力波
79

当研究室についての最新の情報は www でも得られま[5] H. Isono, T. Noumi and T. Takeuchi,

す (http://www.research.kobe-u.ac.jp/fsci-pacos/)。

currents and a general spinning operator,”

また E-mail address は、

JHEP 1905, 057 (2019)username @phys.sci.kobe-u.ac.jp

doi:10.1007/JHEP05(2019)057です。内線番号 (xxxx) とusername は以下の通りです。
内線番号[arXiv:1903.01110 [hep-th]].

username

早田

5629

jiro

野海

5683

tnoumi[6] M. Tsuneto, A. Ito, T. Noumi and J. Soda,
Pulsar Timing Arrays,”
JCAP 1903, no. 03, 032 (2019)

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線

doi:10.1088/1475-7516/2019/03/032

番号は掲載しません。WWW で最新の情報を提供しておりますので、御参照下さい。

[arXiv:1812.10615 [gr-qc]].
[7] H. Isono, T. Noumi and G. Shiu,

参考文献

JHEP 1807, 136 (2018)[1] A. Ito, A. Iyonaga, S. Kim and J. Soda,

doi:10.1007/JHEP07(2018)136

Phys. Rev. D 99, no. 8, 083502 (2019)[arXiv:1805.11107 [hep-th]].

doi:10.1103/PhysRevD.99.083502[8] M. Hongo, S. Kim, T. Noumi and A. Ota,[arXiv:1902.08663 [astro-ph.CO]].

nonequilibrium open system,”
JHEP 1902, 131 (2019)[2] D. Yoshida and J. Soda,
Phys. Rev. D 99, no. 4, 044054 (2019)

doi:10.1007/JHEP02(2019)131

doi:10.1103/PhysRevD.99.044054[arXiv:1805.06240 [hep-th]].

[arXiv:1901.07723 [hep-th]].
[3] S. Kanno and J. Soda,
Hanbury-Brown-Twiss interferometry,”
Phys. Rev. D 99, no. 8, 084010 (2019)
doi:10.1103/PhysRevD.99.084010[arXiv:1810.07604 [hep-th]].
[4] E. Masaki and J. Soda,
Magnetic Fields,”
Phys. Rev. D 98, no. 2, 023540 (2018)
doi:10.1103/PhysRevD.98.023540[arXiv:1804.00458 [astro-ph.CO]].
80

神戸大学惑星学専攻理論グループ
牧野淳一郎

1

構成

3

最近の博士論文

神戸大学惑星学専攻では、シミュレーション天文学、
惑星形成理論、惑星気候学等の研究を行っており、2019• 大気海洋海氷結合モデルの開発と海惑星気候に

年 9 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

対する海洋大循環の影響に関する数値実験 [河合佑太: 2018 年 9 月]

教授 林祥介、大槻圭史、牧野淳一郎*
准教授 高橋芳幸、斎藤貴之*

最近の修士論文

特命准教授 岩澤全規*• 土星リング粒子の衝突速度と最小粒子サイズ [川村浩司:2019 年 3 月]

特命助教 樫村博基

M2 池田晋太郎、岩佐海詩、上畑琴美、藤林凜、石橋• 巨大惑星周囲のガス流を考慮した周惑星円盤へ

佑希、川崎達也の固体物質の供給 [本間徹:2019 年 3 月]

M1 大谷亮仁、前田夏穂、北窪雛、谷奥健太、白濱• 大気大循環モデルを用いた地球気候の太陽定数

理花

依存性に関する数値的研究 [松田 幸樹: 2018 年 3月]*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

教育

4

研究

連絡先

住所：〒 657-8501 神戸市灘区六甲台町 1-1

当グループの研究対象は以下のとおりです。

電話番号:078-803-5756• 大規模シミュレーションによる天体形成・進化

当グループについての最新の情報は www でも得られの研究

ます (http://www.planet.sci.kobe-u.ac.jp/)。
以下はスタッフのみの情報です。

• 計算機シミュレーションによる惑星表層環境の研究

Email address• 惑星、衛星、リング、小惑星の起源と進化に関する研究• 惑星大気シミュレーションモデルの開発• 地球流体力学 (回転成層流体の力学)81

大槻ohtsuki[at]tiger.kobe-u.ac.jp

高橋

yot[at]people.kobe-u.ac.jp

林shosuke[at]gfd-dennou.org

牧野jmakino[at]people.kobe-u.ac.jp

斎藤saitoh[at]people.kobe-u.ac.jp

樫村hiroki[at]gfd-dennou.org

岩澤masaki.iwasawa[at]riken.jp

甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室
冨永望

1• すばる望遠鏡を用いた高頻度突発天体探査 [8, 10]

構成• すばる望遠鏡を用いた戦略的大規模観測 [19, 33]

甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室は、理論• 多波長輻射流体計算を用いた光度曲線計算 [9]宇宙物理学・観測天文学の研究を行っており、2019 年• 重力波電磁波追観測 [13, 16, 17, 18, 21]

4 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

• 超新星の観測的研究 [11, 14, 15]

教授 須佐元*• 高速電波バーストの光赤外線追観測 [7, 29, 30]

教授 冨永望*• 機械学習を用いた可視光突発天体探査 [12]PD 大神隆幸*、Arthur Choplin• 超新星残骸観測から探る超新星の性質 [20, 26]• 金属欠乏星観測から探る初代星の性質 [22, 32]

M2 織田篤嗣、濱崎凌• 超新星母銀河の電波観測 [23, 34]

M1 岩崎巧実、長井拓巳、東翔、柳崎真詩• かに星雲の乱れた磁場による閉じ込め [28]• 超新星爆発機構に対する制限 [31]*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

研究

3

教育

最近の博士論文

当研究室では初代天体形成、低金属量星形成、銀河形成、超新星爆発、ガンマ線バースト、高速電波バー• Random Walks in Relativistic Flow and Its Ap-

スト、重力波源、活動銀河核について理論から観測ま

plication to Gamma-Ray Bursts [柴田三四郎:

で幅広い研究を行っています。より具体的な研究内容

2014 年 3 月]については e-mail にてお問い合わせください。

最近の修士論文• 低質量種族 III 星はどこにあるか？ [1]• 天の川銀河ハロー内で観測可能な初代星の数の• 初代星に対する金属降着の可能性 [2]

概算 [横井慎吾:2014 年 3 月]

• ダスト冷却による金属欠乏星形成 [3]• 初代星は矮小銀河ハローのどこにいるのか？[須• ミニハローあたりの種族 III 星の数 [4]藤佳衣:2014 年 3 月]

• 星形成ガス雲からのアウトフローの駆動条件 [5]• 時間変動選択による低光度 AGN の同定 [松本恵• 初代星形成ガス雲のイオン化度と磁場散逸 [6]

未子:2015 年 3 月]

• 星形成ガス雲での磁場の進化 [24]• 種族 III 星の残骸における金属欠乏星形成 [25]• 超新星爆発における 26 Al, 60 Fe の合成 [堤陵:2016• 第二世代星の化学的特徴 [27]

年 3 月]

82

• 初代超新星爆発におけるフッ素生成 [柴田まさ[13] Yoshida, M., et al., PASJ, 69, 9 (2017)

き:2017 年 3 月]

[14] Yamanaka, M., et al., ApJ, 837, 1 (2017)• 乱流磁場増幅の一般的定式化について [望月星[15] Jiang, J.-A., et al., Natur, 550, 80-83 (2017)

那:2017 年 9 月]

[16] Utsumi, Y., et al., PASJ, 69, 101 (2017)4[17] Tanaka, M., et al., PASJ, 69, 102 (2017)

連絡先[18] Utsumi, Y., et al., PASJ, 70, 1 (2018)

住所：〒 658-8501 兵庫県神戸市東灘区岡本 8-9-1[19] Aihara, H., et al., PASJ, 70, S4 (2018)

電話番号: 078-435-2484 (須佐) 2482 (冨永)E-mail address: susa@konan-u.ac.jp (須佐）[20] Katsuda, S., et al., ApJ, 856, 18 (2018)

tominaga@konan-u.ac.jp（冨永)[21] Tominaga, N., et al., PASJ, 70, 28 (2018)

WWW: http://tpweb2.phys.konan-u.ac.jp/[22] Ishigaki, M. N., et al., ApJ, 857, 46 (2018)[23] Hatsukade, B., et al., ApJ, 857, 72 (2018)参考文献[24] Higuchi, K., Machida, M. N., & Susa, H., MNRAS, 475, 3331-3347 (2018)[1] Ishiyama, T., et al., ApJ, 826, 9 (2016)[25] Chiaki, G., Susa, H., & Hirano, S., MNRAS,[2] Tanaka, S. J., et al., ApJ, 844, 137 (2017)

475, 4378-4395 (2018)[3] Chiaki, G., Tominaga, N., & Nozawa, T., MN[26] Katsuda, S., et al., ApJ, 863, 127 (2018)

RAS, 472, L115-L119 (2017)[27] Hartwig, T., et al., MNRAS, 478, 1795-1810[4] Susa, H., ApJ, 877, 99 (2019)(2018)[5] Higuchi, K., Machida, M. N., & Susa, H., MN[28] Tanaka, S. J., Toma, K., & Tominaga, N., MN-

RAS, 486, 3741-3754 (2019)

RAS, 478, 4622-4633 (2018)[6] Nakauchi, D., Omukai, K., & Susa, H., MNRAS,[29] Niino, Y., et al., PASJ, 70, L7 (2018)

488, 1846-1862 (2019)[30] Tominaga, N., et al., PASJ, 70, 103 (2018)[7] Keane, E. F., et al., Natur, 530, 453-456 (2016)[31] Suwa, Y., Tominaga, N., & Maeda, K., MN-[8] Tanaka, M., et al., ApJ, 819, 5 (2016)

RAS, 483, 3607-3617 (2019)[9] Tolstov, A., et al., ApJ, 821, 124 (2016)[32] Ezzeddine, R., et al., ApJ, 876, 97 (2019)[10] Morokuma, T., et al., PASJ, 68, 40 (2016)[33] Yasuda, N., et al., PASJ..tmp, 74 (2019)[11] Yamanaka, M., et al., PASJ, 68, 68 (2016)[34] Morokuma-Matsui, K., et al., ApJL, 879, L13(2019)[12] Morii, M., et al., PASJ, 68, 104 (2016)83神戸市立工業高等専門学校 理論宇宙物理学研究室
高見健太郎

1

構成

(C) 「観測における理論的研究結果の応用方法の確立」
理論的研究結果と観測を直接結びつけるための研当研究室は、神戸市立工業高等専門学校（以下、神究を行う。特に、連星中性子星合体における理論

戸高専）一般科に属しており、広く物理学の教育と研予測された重力波を利用して、観測された重力波

究、そして、理論宇宙物理学の研究を行っています。

から、中性子星の半径や質量、未解明の高密度状2019 年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

態方程式を制限する方法などを開発している。

准教授 高見健太郎*

キーワード :
相対性理論、重力波、中性子星、ブラックホール、*印は理論天文学懇談会会員

相対論的流体力学、大規模数値計算 など

2

研究

3

【相対論的天体現象に関する理論的研究】

教育
神戸高専では、低学年では一般教養科目、高学年にここ数十年の観測結果により、宇宙には相対論的天なると専門科目が多くなる「くさび形」カリキュラム

体現象が多く存在することが明らかになった。相対論を採用しています。このように一般教養科目と専門科

的天体現象とは、我々の住む日常世界とは大きくかけ

目がバランスよく配置されることによって、本科の 5離れたエネルギースケールや動的状況であり、一般相

年間で、大学工学部と同程度の専門知識や技術を身に対性理論が極めて重要となる非常に激しい天体現象のつけることができます。

ことである。このような現象を解明するために、大き本科を卒業した学生は、大学への編入、高専の専攻

くわけて以下の 3 種類のアプローチを行っている :科への進学、就職などの進路があります。この中で、(A) 「簡単化されたモデルから現象の本質をさぐる」

専攻科へ進学した学生に対して、さらに 2 年間、本校

対称性などを導入した理想化・簡略化されたモデ

で教育および研究指導を行い、研究開発能力や問題解

ルを用いて、現象の本質や特性を解析的に、もし決力を備えた広く産業の発展や活性化に寄与すること

くは摂動論的に調べる。

のできる高度な技術者の育成を行っています。

(B) 「Einstein 方程式などを数値的に解いて現実に近い複雑な現象をさぐる」

4

現実に近い条件の下で Einstein 方程式や相対論
的流体方程式を数値的に解くことで、今まで不可

連絡先

住所 : 〒 651-2194 神戸市西区学園東町 8 丁目 3 番地

能だった新しい物理現象や性質の発見を行なう。

電話番号 : 078-795-3283

さらに、重力波や電磁波の観測と比較可能な定量

e-mail : takami at kobe-kosen.ac.jp ( at を @ に置換 )的理論予測を行う。

webpage : http://www.kobe-kosen.ac.jp/~takami/KTakami/

84尾道市立大学 経済情報学部 宇宙物理学研究室
川口俊宏

1

構成

username @onomichi-u.ac.jpです。内線番号 (xxx) と username は以下の通りです。

本研究室は天体物理学の研究を行っており、2019 年

9 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。
川口

内線番号

username612

kawaguchi

准教授 川口俊宏**印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

参考文献[1] S. Furui, Y. Fukazawa, H. Odaka, T. Kawaguchi

2

研究

et al., ApJ, 818, 164 (2016)

各銀河の中心に鎮座する巨大ブラックホールについ[2] H. Shirakata, T. Kawaguchi, T. Okamoto, R.

て、その形成過程やガス降着現象の解明、銀河との共Makiya et al., MNRAS, 461, 4389 (2016)

進化の謎に取り組んでいます。

[3] T. Kirihara, Y. Miki, M. Mori, T. Kawaguchi

巨大ブラックホールの、種と進化史 [2, 3, 6, 8]· 周辺

and R.M. Rich, MNRAS, 464, 3509 (2017)の構造 [1, 5, 9]· ガス噴出 [4, 7] をキーワードに、電波から X 線まで 10 桁以上の広周波数にわたる電磁波放[4] T. Kawaguchi, S. Ozaki, H. Sugai, K. Matsub-

射スペクトルの理論的 · 観測的研究を行っています。

ayashi, T. Hattori et al., PASJ, 70, 93 (2018)[5] M. Hikitani, M. Ohno, Y. Fukazawa, T.

3

教育

Kawaguchi and H. Odaka, ApJ, 867, 80 (2018)

天文学・宇宙関連と物理学関連の講義を行っていま[6] H. Shirakata, T. Okamoto, T. Kawaguchi, M.

す。また、3 年生と 4 年生の専門演習も担当し、統計

Nagashima et al., MNRAS, 482, 4846 (2019)

解析やデータ分析などのテーマで卒業研究指導を行っ[7] X. Chen, M. Akiyama, H. Noda, A. Uf, Y. Toba,ています。

I. Yamamura, T. Kawaguchi, M. Kokubo and K.
Ichikawa, PASJ, 71, 29 (2019)4

連絡先[8] H. Shirakata, T. Kawaguchi, T. Oogi et al., MNRAS, 487, 409 (2019)

住所：〒 722-8506 広島県 尾道市 久山田町 1600-2
電話番号: 0848-22-8312 （下記内線番号 xxx を入力)

[9] A. Tanimoto, Y. Ueda, H. Odaka, T. Kawaguchi

当研究室についての情報は WWW でも得られます

et al., ApJ, 877, 95 (2019)(http://www.onomichi-u.ac.jp/kohyo/about teacher/teacher/kawaguchi1.html)。また E-mail address は、85広島大学宇宙物理学研究室
小嶌康史

1• Global Current Circuit Structure in a Resistive

構成

Pulsar Magnetosphere Model [加藤祐悟: 2018
広島大学大学院理学研究科宇宙物理学研究室は、理

年 3 月]

論宇宙物理学の研究を行っており、2019 年 7 月 1 日
最近の修士論文

現在の構成員は以下の通りです。

• マグネターフレアによる重力波 [井村俊介:2018

教授 小嶌康史*

年 9 月]
助教 岡部信広• 衝突銀河団 A754 の弱い重力レンズ研究 [葛城 龍D2 南岳、佐久間大樹

馬:2019 年 3 月]

D1 Ar Rohim

連絡先

M2 岩下 憲之、上田和茂、越智望、木村優斗

4

M1 鈴木 一毅、奈女良 朱里、山本 涼一

住所：〒 739-8526 東広島市鏡山 1-3-1
電話番号:ダイアルイン方式で、082-424-xxxx*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2（xxxx は下記内線番号）また E-mail address はusername @hiroshima-u.ac.jpです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りで研究す。
当研究室では、天体物理学、相対論、銀河団観測に内線番号関する研究を主に行っています。具体的な研究対象は、現在の教員の研究テーマに関連し、ブラックホールや
コンパクト天体の相対論的天体現象、パルサーやマグ

username

小嶌康史

7365

ykojima-phys

岡部信広

7362

okabe

ネターの磁気圏構造、銀河団の弱い重力レンズ解析、

研究室ホームページ：

銀河団の多波長研究、等です。また、2019 年 4 月に

http://theo.phys.sci.hiroshima-u.ac.jp/ astro/index.html

転出された山本一博先生と共同研究している大学院生

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線もいます。現在は変遷期であり、研究内容の詳細、出番号は掲載しません。WWW で最新の情報を提供し版論文については末尾に挙げた研究室のホームページておりますので、御参照下さい。

から参照してください。

3

教育

最近の博士論文86

呉工業高等専門学校

一般科目

自然科学系分野

川勝望

構成

1

2.2

呉工業高等専門学校（以下、呉高専）の自然科学系

銀河・活動銀河中心核の形成・進化（小林）

分野では、広く物理・数学の教育および研究を行ってお銀河・活動銀河中心核形成の準解析的モデルの開発

り、2019 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

と、それを用いた理論研究を行っています。近年は、世界最大規模の N 体シミュレーションの実行結果 [4]准教授 川勝望*に、バリオンの進化モデルを加えて構築した “New

Numerical Galaxy Catalog” (ν 2 GC)[5] を用いて、高准教授 小林正和*

赤方偏移銀河や宇宙近赤外線背景放射の研究を行って助教 野村真理子*

います。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2.3

研究

2

ブラックホール降着円盤からのガス噴出流（野村）

ブラックホールを取り巻く降着円盤から噴出するア研究対象は以下の通りです。

ウトフローについて、主に輻射流体力学シミュレーショ
ンを用いた研究 [6] を行っています。近年は、X 線ス

2.1

ペクトル観測とシミュレーション結果の比較によって、超巨大ブラックホールと銀河の共進化（川勝）

活動銀河核から噴出する超高速アウトフローの加速メ
カニズムを探る研究 [7] や、理論モデルを環境や質量銀河から超巨大ブラックホールまでのガス降着過程の異なるブラックホールに適用し、アウトフローが超と、ブラックホール近傍からの輻射や Wind による巨大ブラックホールの形成過程に及ぼす影響について

フィードバック効果を取り入れた理論モデル「多階層の研究を行っています。

連結モデル」の構築を行っています。特に、近年は、銀河からのガス供給により形成される数 10 パーセク程度の銀河核ガス円盤の構造・進化に関する研究 [1]、3

活動銀河核ジェットと周辺ガスとの相互作用について

教育
呉高専では、本科５年を卒業後、約 10% の学生がの研究 [2]、活動銀河核ジェットの組成についての研究編入学試験を経て大学３年次に編入学します。近年で[3] を行っています。

は、本校の本科を卒業後に本校専攻科に進学し、専攻科２年を修了して大卒と同じ「学士」の資格を取得した後に、工学系大学院へ進学する学生も増えてきました。自然科学系分野では、主に高校から大学レベルの87

数学（偏微分、２重積分、微分方程式など）や物理学[4] T. Ishiyama, M. Enoki, M. A. R. Kobayashi, et（量子力学など）までの教育を担当しています。また、

al., PASJ, 67, 61 (2015)

本校では、学年および学科の異なる学生同士でチーム[5] R. Makiya, M. Enoki, T. Ishiyama, M. A. R.

を組んで、技術者が備えるべき分野横断的な能力を養

Kobayashi, et al., PASJ, 68, 25 (2016)

う「インキュベーションワーク」を実施しており、その中で宇宙・物理に関係するテーマ（天文教育教材の[6] M. Nomura, K. Ohsuga, H. R. Takahashi, K.

製作、ペットボトルロケット製作など）の指導をして

Wada, T. Yoshida, PASJ, 68, 16 (2016)

います。大学院が本校の学生に対する研究指導は行っ[7] M. Nomura, K. Ohsuga, MNRAS, 465, 2873てませんが、外部の大学院生と共同研究を通して研究(2017)

指導することもあります。

連絡先

4

住所：〒 737-8506 広島県呉市阿賀南 2-2-11
電話番号:ダイアルイン方式で、0823-73-xxxx （xxxxは下記内線番号）
当研究室についての最新の情報はhttps://www.kure-nct.ac.jp/
でも得られます。また E-mail address は、

username @kure-nct.ac.jpです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。
内線番号

username

川勝

8436

kawakatsu

小林

8430

m-kobayasi

野村

8439

m-nomura

参考文献[1] T. Izumi, N. Kawakatu, K. Kohno, ApJ, 827, 1(2016)[2] N. Kawakatu, M. Kino, F. Takahara, MNRAS,
4557, 1 (2016)[3] M. Kino, K. Wajima, N. Kawakatu, et al., ApJ,
864, 2 (2018)88山口大学大学院創成科学研究科物理学分野
坂井伸之

1

構成

4. 量子重力理論と現象論 [5]：超弦理論といった量子重力理論の存在を仮定した際に課されると予想されて宇宙物理学（理論）関係の研究室は、理論宇宙物理

いる低エネルギー有効理論への制限（Swampland 仮学研究室 R と素粒子・重力理論研究室 S の 2 つです。

説）について、その現象論的帰結を調べることで、量2019 年 10 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

子重力理論・現象論双方への制限を調べています。

∗ 印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員。

5. ブラックホールとブラックホール擬似天体 [6]：教員 白石清 S 、坂井伸之 R∗ 、齊藤遼 R∗「電波観測や重力波観測からブラックホールと推定されている天体は本当にブラックホールか？」という動研究員 國安正志 S

機によって、普通のブラックホールと見分けのつきに

D3 家鋪真衣 R∗

くい未知天体（ワームホール・グラバスター・高次元
ブラックホール・ボソンスター）の観測的特徴（マイD1 呉震遠 (Wu Zhenyuan)R

クロレンズ・シャドウ等）を調べています。

M2 滝本航士郎 S 、谷和真 R 、中村祐貴 R

6. スポーツ物理学 [7]：剣道・野球・テニス等における合理的な運動を、スポーツの専門家と連携して研究

M1 諫山拓 R 、金子和寛 R

しています。対象は宇宙物理とは直接関係ありません

2

が、重力と慣性力の等価性やパルサーの高速回転等、研究

宇宙物理からヒントを得て高速運動を生み出すメカニ

1. 非正統的重力理論 [1]：素粒子統一理論モデル、例

ズムの幾つかを発見し、物理学的根拠に基づいた指導

えばいわゆるストリング理論から動機付けられたディ法を考案しています。

ラトンやその他の場を含む理論、高階微分項を含む重3力理論、高次元モデルなどを研究しています。その他、
スケール不変な重力理論、induced gravity、多重力子

教育

最近の博士論文

理論、3 次元重力、臨界重力等々、よろず取り扱って• Dirac-Born-Infeld 型 k 場の理論における Q-ball

おります。

とその安定性について [國安正志:2017 年 3 月]

2. 数理物理 [2]：素粒子物理学や重力理論に関連し• ブラックホールとブラックホール擬似天体の観た数理物理を研究しています。

測的検証に対する理論研究 [大神隆幸:2018 年 3

3. 重力理論の検証 [3, 4]：現在の加速膨張やインフ
レーションが重力理論の一般相対性理論からの修正に

月]

よって引き起こされている可能性について、その修正

最近の修士論文

によって生じる現象論的帰結を調べることで、検証を• ハイブリッドインフレーションにおける初期値鋭行っています。特に修正重力理論に広く共通する「第敏性と非一様時空のダイナミクス [篠田智明:2017

５の力」に着目し、宇宙論的な対象だけでなく、天体

年 3 月]

を用いた検証を近年では行っています。

89

• 宇宙の相転移における真空泡の形成と進化 [伊[2] N. Kan & K. Shiraishi, “Deconstructing the

藤圭汰:2018 年 3 月]

Gel’fand-Yaglom Method and Vacuum Energy
from a Theory Space”, Adv. Math. Phys. 2019,• Braneworld black hole と Ellis wormhole の観測

6579187 (2019);

的検証のための理論研究 [南里啓太郎:2018 年 3

N. Kan & K. Shiraishi, J. Phys. A51, 035203

月](2018); K. Kobayashi, N. Kan & K. Shiraishi,• R2 重力理論におけるインフレーションの初期値

Adv. High Energy Phys. 2018, 2396275 (2018).

依存性 [河本悠志:2019 年 3 月]

[3] M. Yashiki, “Inflation and cosmological dynamics in f (R) gravity , Phys. Rev. D 96, 103518

4

連絡先(2017).
[4] T. Nakamura, T. Ikeda, R. Saito & C. M. Yoo,

住所：〒 753-8512 山口市吉田 1677-1 山口大学理学部“Chameleon field in a spherical shell system”,
Phys. Rev. D 99, 044024 (2019);

電話：083-933-内線番号

E-mail：username @yamaguchi-u.ac.jp

E. Babichev, K. Koyama, D. Langlois, R. Saito

学科 URL：http://www.sci.yamaguchi-u.ac.jp/ja/dep/pi/labs.html& J. Sakstein, Class. Quant. Grav. 33, 235014(2016); J. Sakstein, E. Babichev, K. Koyama, D.

内線番号

username

Langlois & R. Saito, Phys. Rev. D 95, 064013

白石

5681

shiraish(2017); D. Langlois, R. Saito, D. Yamauchi &

坂井

5672

nsakaiK. Noui, ibid. 97, 061501 (2018).

齊藤

5677

rsaito國安

mkuni13家鋪g005wb[5] H. Fukuda, R. Saito, S. Shirai & M. Yamazaki, “Phenomenological consequences of therefined swampland conjecture”, Phys. Rev. D
99, 083520 (2019).

参考文献[6] M. Kuniyasu, K. Nanri, N. Sakai, T. Ohgami,[1] N. Kan & K. Shiraishi, “An ostentatious model

R. Fukushige & S. Koumura, “Can we iden-of cosmological scalar-tensor theory”, Mod.

tify massless braneworld black holes by obser-

Phys. Lett. A34, 1950144 (2019);

vations?”, Phys. Rev. D 97, 104063 (2018);

N. Kan & K. Shiraishi, Phys. Rev. D 94, 104042

T. Kubo & N. Sakai, ibid. 93, 084051, (2016);(2016); ibid. 96, 103009 (2017); Eur. Phys. J.

T. Ohgami & N. Sakai, ibid. 94, 064071 (2016).

C 78, 257 (2018); N. Kan, T. Maki & K. Shi-

[7] 竹 田 隆 一・坂 井 伸 之「 剣 道 の 教 え は 理 に 適っraishi, Phys. Rev. D 94, 084001 (2016); M. Ku-ているのか!?」剣道日本 2019 年 8 月号, 74

niyasu, N. Sakai & K. Shiraishi, ibid. 94, 116001[https://kendo-nippon.co.jp/post-912](2016); N. Kan, M. Kuniyasu, K. Shiraishi & K.

坂井伸之・牧琢弥・竹田隆一, 武道学研究 49, 1

Takimoto, ibid. 98, 044054 (2018); N. Kan, K.

(2016); 坂井伸之・竹田隆一・井上あみ・柴田一

Shiraishi & M. Yashiki, Gen. Rel. Grav. 51, 90

浩, 武道学研究 51, 1 (2018); 坂井伸之・牧琢弥・(2019).

竹田隆一・柴田一浩, 武道学研究 51, 11 (2018)90高知工業高等専門学校 立川研究室
立川崇之

1

構成

ルと周囲の天体との相互作用について，Post-

Newtonian 近似を適用し，部分的に一般相対論
立川研究室は，計算機を活用して自然科学の諸問題的効果を取り込んだシミュレーションを行っていを解明すること，および情報セキュリティ教育の教材

ます．この際に，GPU を用いて Post-Newtonian

開発を行っております．2019 年 5 月 1 日現在の構成

近似の相互作用も高速に計算できるようにしま

員は以下の通りです．

した [2]．

この他に本科 5 年生（大学 2 年生相当）が 2 名所属
この他にも卒業研究で配属された学生の希望に沿っし，卒業研究に取り組んでおります．

て，様々な研究に取り組んでおります．
准教授 立川崇之**印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

3

教育
初年度なので，卒業論文（準学士論文）はまだござ

2

研究

いません．

指導教員の最近の主な研究対象は以下の通りです．

4

1. 宇宙の大規模構造形成における初期値問題

連絡先

宇宙の大規模構造形成においては，宇宙の晴れ

住所：〒 783-0004 高知県南国市物部乙 200-1

上がりからある程度の時期までを Lagrange 的

電話番号:ダイアルイン方式で、088-864-5352

摂動論で計算し，計算結果を宇宙論的 N 体シ

指導教員の近況については以下の Web ページで確認

ミュレーションの初期条件として与え，現在にできます．

至る構造形成のシミュレーションを行います．

http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/ tatekawa.takayuki/
E-mail address は，初期条件として与える摂動の次数，および初期

tatekawa-atmark-kochi-ct.ac.jp

条件を設定する時期について，妥当な時期を検です．
（-atmark- を適切な文字に置き換えてください）

証しています [1]．

2. 一般相対論的効果を取り込んだ N 体シミュレー

参考文献

ション
中間質量，あるいは大質量ブラックホールを含[1] T. Tatekawa, JCAP, 04, 025 (2014)

む系の進化を考える際，ブラックホールと周囲のT. Tatekawa, arXiv:1901.09210

天体との相互作用が Newton 重力では不十分で[2] T. Tatekawa, Commun. Comput. Phys., 25, 68-

はないかと考えました．そこで，ブラックホー

83 (2019)91福岡大学理学部
1

理論天体物理学研究室 ￥￥ 固武慶

構成

3

教育

最近の修士論文

当研究室では、大質量星の重力崩壊やコンパクト天体の形成過程を明らかにすべく、主に数値シミュレー• 自転を伴う超新星爆発からの重力波シグナルのションを用いた理論研究を行っている。2019 年 4 月 1

系統的特徴 [日永田 琴音:2019 年 3 月]日現在の構成員は以下の通りである。

• 自転を伴う超新星爆発からのニュートリノシグ

教授 固武 慶*ナル [水口 万結香:2019 年 3 月]

助教 中村 航*PD 松本 仁*、柴垣 翔太

4

M2 岐部 秀和、秀島 健太、山本 浩之

連絡先

住所：〒 814-0180 福岡県福岡市城南区七隈 8-19-1
電話番号:ダイアルイン方式で、092-871-6631（内線番M1 浴本 真実、中村 拓未

号 6155）*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

当研究室についての最新の情報は www でも得られます (https://www.cis.fukuoka-u.ac.jp/~kkotake/）。

2

研究
参考文献

重力崩壊型超新星は太陽質量の約 10 倍を超える大質量星がその進化の最終段階に示す大爆発現象であ[1] K. Kotake, T. Takiwaki, T. Fischer, K. Naka-

る。超新星は一天体現象ではありながら、それ自体がmura, & G-M. Pinedo, ApJ, 853, 170, (2018)

中性子星、ブラックホール、マグネターといった極限
的コンパクト天体の形成過程そのものであり、超新星[2] T. Kuroda, K. Kotake, T. Takiwaki, & F.K.

の爆発機構を明らかにすることは、恒星進化論の最重Thielemann, MNRAS Letters, 477, L80 (2018)

要テーマの一つである。この問題に対して、星が持つ[3] K. Nakamura, T. Takiwaki, & K. Kotake, PASJ

自転、磁場のようなマクロ物理と、ニュートリノ反応

accepted, eprint arXiv:1904.08088.

を始めとするミクロ物理の効果 [1] に着目した上で、主[4] K. Hayama, T. Kuroda, K. Kotake, & T. Taki-に数値シミュレーションを用いた研究を行なっている

waki, MNRAS Letters, 477, L96 (2018)[2, 3]。特に最近では、爆発時のマルチメッセンジャー
シグナル（ニュートリノ、重力波、電磁波放射）の理論[5] T. Takiwaki & K. Kotake, MNRAS Letters, 475,

的予測を行い [4, 5]、将来のマルチメッセンジャー観測

L91 (2018)から如何に爆発メカニズムに迫ることができるか、その可能性を探求する研究に力点を置いて進めている。

92九州大学 惑星系形成進化学研究室
町田正博

1• 大質量星からのアウトフロー [松下祐子]

構成
惑星系形成進化学の研究室は、理論グループと実験• 超巨大質量ブラックホールの進化 [高野凌平]

グループに分かれています。理論グループは、星・惑• 宇宙初期に誕生した低質量な初代星の生存可能星形成などの研究を研究しています。実験グループは、性 [下山ちひろ]

隕石などの解析による初期太陽系の起源・進化の研究• ホール効果がもたらす円盤成長 [古賀駿大]を行っています。2019 年 8 月 31 日現在の構成員は以下の通りです。
教授 関谷実• 宇宙進化における階層的構造形成とダークハローの成長 [宮首宏輝]

准教授 岡崎隆司, 町田正博*• 白色矮星の周りの第 2 世代の円盤進化 [劉本哲大]

PD 平野信吾• 連星形成 [佐伯優]D3 樋口公紀, 松下祐子

連絡先

D1 古賀駿大, 佐伯優

4M2 岩崎真也, 西岡宰

住所：〒 819-0395 福岡市西区元岡 744 番地九州大学。
当研究室についての最新の情報は www でも得られまM1 川崎良寛, 佐藤亜沙子, 原田直人, 柳玉華

す (https://jupiter.geo.kyushu-u.ac.jp/index.html)。また E-mail address は、machida.masahiro.018 @m.kyushu-*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

u.ac.jp

2

研究

参考文献

理論グループは磁気流体シミュレーションを用いて星形成の母体である分子雲コアの重力収縮過程、原始[1] Matsushita et al. , Y., et al. 2019, ApJ, 871, 221星の形成、星周円盤の形成、円盤中での惑星の誕生の[2] Higuchi, K., et al. 2019, MNRAS, 486, 3741

過程の研究をしています。参考文献 [1, 2, 3, 4, 5] 参照。

[3] Koga, S., et al. , MNRAS, 484, 2119

3[4] Hirano, S., & Machida, M. N. 2019, MNRAS,
485, 4667

教育

最近の修士論文[5] Machida, M. N., & Basu, S. 2019, ApJ, 876, 149• 宇宙の進化と星形成過程の変遷 [樋口公紀]
93九州産業大学

理工学部

中村賢仁，鴈野重之

構成

1

は下記内線番号）
また E-mail address は，

九州産業大学理工学部には機械工学科所属の中村と，username @ip.kyusan-u.ac.jp

電気工学科所属の鴈野が在籍し，宇宙物理学に関するです．内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです．

研究を行っています．2019 年 8 月現在の構成員は以下
内線番号

username中村

5844

nakamura

鴈野

5873

karinoの通りです．(*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員)
准教授 中村賢仁*，鴈野重之*

2

研究

参考文献

2.1

BH 連星アウトバースト (中村)[1] 鴈野重之，縣秀彦，” 日本の大学における天文学
シラバス調査 ∼ 教養教育課程の現状 ∼” 天文教

MHD+熱伝導の数値的研究を行っています．

2.2

育, vol. 30, no. 2, pp. 4-15, (2018)[2] S. Karino, “The nature of donors in ultralumi-

大質量 X 線連星（鴈野）nous X-ray binaries powered by neutron stars”,
MNRAS, Vol. 474, Issue 4, p.4564-4570 (2018)

大質量星とコンパクト天体からなる連星系について研究を行っています．とくに大質量星からの星風降着[3] S. Karino, K. Nakamura & A. Taani, “Stellar

過程や，質量降着する連星系の進化過程を数値的に研wind accretion and accretion disk formation:

究しています．また，天文教育／科学コミュニケーショ

Applications to neutron star high-mass X-ray

ンに関する研究も行っています [1, 2, 3, 4, 5]．

binaries” PASJ, Vol. 71, Issue 3, id.58 (2019)[4] L. Canas, H. Agata, H. Yamaoka & S. Karino,

3

教育“Behind the Scenes of CAP2018 Japan: Producing the Largest Astronomy Communication

九州産業大学では，理工系の 1，2 年次学生に対し

Conference to Date” CAP Journal, Vol. 25, p.7

物理学と物理実験を開講しています．

4(2019)[5] A. Taani, S. Karino, L. Song, et al., “On the

連絡先possibility of disk-fed formation in supergiant
high-mass X-ray binaries”, RAA, Vol. 19, Issue

住所：〒 813-8503 福岡市東区松香台 2-3-1

1, article id. 012 (2019)

電話番号:ダイアルイン方式で，092-673-xxxx （xxxx94琉球大学宇宙物理学研究室
瓜生康史、谷口敬介

1

構成る研究をしています。更にそれらの準平衡解を合体シ
ミュレーションの初期データとして提供しています。

琉球大学宇宙物理学研究室は、理学部物質地球科学科物理系に所属しており、大学院は理工学研究科物質地球科学専攻（修士）と理工学研究科総合知能工学専

教育3

攻（博士）に属しています。2019 年 8 月 1 日現在の構

最近の修士論文

成員は以下の通りで、これに加え例年 2∼4 名の卒業
研究生（学部 4 年生）が配属されます。

• 一般相対論における高速回転星の平衡形状解析のための数値計算コード開発 [上原力也:2019 年 3

教授 瓜生康史*

月]

准教授 谷口敬介*

最近の卒業研究M1 大山功• スペクトル表現による状態方程式を用いた中性子星の構造 [高安祐太、上地琢登: 2019 年 3 月]

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員• 一般相対論的膨張宇宙モデルの考察 [田港朝葵:22019 年 3 月]

研究• Black Hole Shadow [兼次恵李沙: 2019 年 3 月]

相対論的宇宙物理学、特に高密度天体の構造に関する研究や数値相対論の研究を主に行っています。

連絡先4

相対論的な回転星の構造
最近の研究で、比角運動量が一定の回転から剛体回

住所：〒 903-0213 沖縄県中頭郡西原町千原１番地

転までを含む差動回転則の表式とその積分形を導くこ

電話番号：098-895-xxxx （xxxx は下記内線番号）とに成功し、様々な差動回転をする高密度星の解を求

当研究室についての最新の情報は www でも得られめるコード開発に成功しました。また、3 軸不等に変ます (http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/wiki/)。また

形したり、極めて強い磁場を伴った、高速回転高密度

E-mail address は、星の計算法を開発しています。

username @sci.u-ryukyu.ac.jp
コンパクト連星の一般相対論的準平衡解です。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りでブラックホールや中性子星などで構成された連星系

す。

は、重力波の放出源として、また継続時間の短いガン

内線番号

マ線バーストを引き起こす候補天体の一つとして、興味深い天体です。これらの連星系について一般相対論
的な準平衡解を求め、合体直前の物理過程を解明す

95

username

瓜生

8521

uryu

谷口

8522

ktngc