日本の理論天文学- 理論天文学宇宙物理学懇談会研究室紹介 改訂版 ( 第７号 )一覧
青山学院大学 理論宇宙物理研究室 ( 山崎研究室 )茨城大学 高エネルギー宇宙物理グループ 太陽物理グループ
大阪教育大学 教育学部教員養成課程 理科教育講座 天文学研究室
大阪工業大学 宇宙物理グループ
大阪産業大学 教養部 井上研究室
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
学習院大学 理論物理学研究室
鹿児島大学 宇宙物理学研究室
九州産業大学 工学部
九州大学 宇宙物理理論研究室
九州大学 惑星系形成進化学研究室
京都産業大学 理学部 物理科学科
京都大学 基礎物理学研究所 宇宙グループ
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
京都大学大学院 理学研究科 天体核研究室
近畿大学大学院 総合理工学研究科 理工学部理学科
高エネルギー加速器研究機構（KEK) 理論センター 宇宙物理グループ
甲南大学 理工学部 物理学科 理論宇宙研究室
国立天文台 JASMINE 検討室
国立天文台 理論研究部 天文シミュレーションプロジェクト
滋賀大学 教育学部 数理情報研究室
千葉大学 大学院 理学研究科 宇宙物理学 y 研究室
筑波大学 宇宙物理理論研究室
東京工業大学大学院 理工学研究科 宇宙物理学理論グループ
東京工業大学大学院 理工学研究科 惑星理論グループ
東京大学宇宙線研究所 高エネルギー天体グループ
東京大学宇宙線研究所 理論グループ
東京大学大学院 総合文化研究科 駒場宇宙物理学理論研究室
東京大学大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻
東京大学大学院 理学系研究科 天文学専攻 理論グループ
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
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

東京理科大学 理工学部 物理学科 宇宙物理研究室
東邦大学 理学部 物理学科 宇宙 素粒子教室
東北大学大学院 理学研究科 天文学専攻 理論グループ
名古屋大学大学院 理学研究科 素粒子宇宙物理学専攻 重力・素粒子的宇宙論 (QG) 研究室
名古屋大学大学院 理学研究科 素粒子宇宙物理学専攻 Ta 研
日本大学 文理学部 物理学科 宇宙物理学研究室
沼津工業高等専門学校 教養科物理学教室
弘前大学 理工学研究科 地球環境学コース 宇宙論宇宙線分野
弘前大学 理工学研究科 物理科学コース 宇宙物理学分野
広島大学 宇宙物理学研究室
福井大学 宇宙物理グループ
防衛大学校 天文学研究室
北海学園大学 工学部 宇宙物理学グループ
北海道大学 宇宙物理学研究室
山形大学 理学部物理学科 宇宙物理学グループ
山口大学 理工学研究科 物理科学分野
理化学研究所 戎崎計算宇宙物理研究室
理化学研究所 長瀧天体ビッグバン研究室
立教大学 理学部 物理学科 宇宙理論グループ
早稲田大学 理論宇宙物理学研究室

青山学院大学 理論宇宙物理研究室 (山崎研究室)
山崎了

1• 星形成の初期条件の決定
星形成の現場である分子雲の物理的性質を探ること

構成
山崎研究室では、主に高エネルギー宇宙物理学 (天文学)、

で星形成機構の解明を目指した研究を行っている。特

宇宙線物理学、星形成の理論的研究を行っています。

に詳細な輻射加熱と冷却や化学進化、自己重力を考2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

慮した３次元の高分解能磁気流体力学シミュレーショ

准教授 山崎 了*

ンに成功し、分子雲の普遍的特徴である超音速乱流の起源や星形成の典型的初期条件を明らかにしている。

助教 井上 剛志* (2014 年 3 月に国立天文台へ転出。現在、

また、観測的に指摘されている分子雲衝突による大質2014 年 4 月 1 日着任予定で後任人事が進行中。)

量星の形成を３次元シミュレーションで再現し、磁場の効果によって大質量星を生み出すことが可能なフィ

学振 PD 大平 豊*

ラメント状の大質量コアの形成機構を明らかにした研究員 柴田 徹[3, 4]。
• 超新星残骸の衝撃波での宇宙線加速
地球に降り注ぐ 1020 eV にまで及ぶ宇宙線粒子のうち、1015.5 eV 以下のエネルギーを持つ宇宙線は、我々

M2 宮内 宏M1 霜田 治朗
*印は理論天文学懇談会会員の銀河内にある若い超新星残骸 (SNR) 起源であると考えられている。SNR には、数 1000 km/s で膨張2する衝撃波があり、そこで宇宙線が加速されている。

研究

我々は、このような宇宙線粒子の加速機構について理論的・観測的研究を行っている [5, 6]。

• ガンマ線バースト (GRB)
GRB とは、数 10keV から数 GeV のガンマ線が、短時間観測される天体現象で、およそ１日１回の頻度で• 無衝突衝撃波でのプラズマ不安定性
宇宙線の加速機構を理解するため、宇宙線を加速す観測されていおり、発見から約 40 年経った今でも、ると思われる無衝突衝撃波の構造、そこでの散逸過

その正体は完全には解明されていない。理論的・観測

程とプラズマ不安定性、フェルミ加速への注入問題

的制限から、GRB はわれわれに向かう相対論的ジェッの研究を行っている。無衝突衝撃波とは、クーロン散トから生じると考えられているが、そのジェットを生乱が無視できるプラズマ系での衝撃波であり、高エネ

み出す中心天体にはまだ謎が多い。我々は、相対論

ルギー天体現象では普遍的に存在する。大規模シミュ

的ジェットの構造や放射機構の解明を通じて GRB のレーションや、解析的手法、現象論的モデル化、観測正体解明を目指す理論的・観測的研究を行っているとの比較と様々な手法で研究を行っている [7, 8]。

[1, 2]。

1• 現実的星間媒質での超新星残骸の形成
現実的な非一様性を内包した星間媒質中に形成され4

連絡先

住所：〒 252-5258 相模原市中央区淵野辺 5–10–1

る超新星残骸の研究を３次元の磁気流体力学の手法で研究している。最近では、分子雲と衝突している

青山学院大学 理工学部 物理・数理学科

超新星残骸:RX J1713.7−3946 で指摘されている強磁当研究室についての最新情報は以下の www で得られます：

場領域形成の再現や X 線、ガンマ線等の放射機構のhttp://www.phys.aoyama.ac.jp/∼ w3-yama/index.html

解明に成功した [9]。他にも Richtmyer-Meshkov 不安

また E-mail address は、username@phys.aoyama.ac.jp で定による衝撃波下流での偏光角の整列機構を解明し、 す [username = ryo (山崎), inouety (井上), ohira (大平)]。
偏光角度の遷移長を観測的に測定することによって宇宙線の加速効率を間接的に推定する新しい方法を提参考文献唱している [10]。

[1] R. Yamazaki, ApJL, 690, L118 (2009)• 宇宙線の加速領域からの逃走過程
宇宙線は加速領域から逃げ出すことで地球に届くこ[2] T. Uehara, et al., ApJL, 752, L6 (2012)とができる。一方、宇宙線を加速するためには、加速[3] T. Inoue and S. Inutsuka, 2012, ApJ, 759, 43 (2012)

領域に閉じ込めておく必要がある。この相反する現象がどのようにして実現されているのか、さらに、逃[4] T. Inoue and Y. Fukui, ApJL, 774, L31 (2013)

走宇宙線が周囲に与える影響について研究を行ってい[5] R. Yamazaki, Y. Ohira, et al., Res. Astron. Astro-

る [11, 12]。

phys., in press (arXiv:1301.7499)• 宇宙線核相互作用素過程と銀河内宇宙線伝播
最近 LHCf 実験によって、陽子ー陽子衝突によって生[6] M. Ackermann et al., Science, 339, 807 (2013)

成されるガンマ線の生成断面積が 100TeV 領域まで

[7] Y. Ohira, PRL, in press (arXiv:1305.6696)

明らかにされた。さらに陽子以外の核―核相互作用も数年後には明らかにされる。一方、銀河内宇宙線伝播[8] Y. Ohira, ApJ, 758, 97 (2012)

で重要な情報を与えるＢ／Ｃ比（宇宙線漏れ出し）、[9] T. Inoue, R. Yamazaki, et al., ApJ, 744, 71 (2012)

アイソトープ（宇宙線寿命）の観測技術も向上してき[10] T. Inoue, J. Shimoda, Y. Ohira, R. Yamazaki,
ApJL, 772, L20
確定要素が格段に解消したことにより、定量的な伝播た。こうして核相互作用素過程、伝播パラメータの不モデルの構築をめざしている。これは近年明らかに[11] Y. Ohira, R. et al., MNRAS, 427, 91 (2012)

なった陽電子過剰 (PAMELA, AMS-02) の原因を理[12] Y. Ohira, et al., MNRAS, 410, 1577 (2011)

解するために重要である [13, 14]。

[13] H. Sato, T. Shibata, T., and Yamazaki R., As-

3tropart. Phys. 36, 83 (2012)

教育[14] T. Shibata et al., ApJ, 38, 727 (2011)

最近の修士論文• 確率微分方程式を用いた宇宙線粒子加速シミュレー
ションコードの開発 [中島 良介:2013 年 3 月]

2

茨城大学 高エネルギー宇宙物理グループ、太陽物理グループ
野澤恵

構成

1

[1]。また太陽観測も行ない始め、太陽観測衛星「ひので」のデータ解析も行なっている [2]。また、銀河系中心部近高エネルギー宇宙物理および太陽物理グループのメン

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

バーは、理工学研究科・理学専攻の物理系及び地球環境

提唱している [3]。

系に属しています (学部の所属は、理学部・理学科・物理学コースと地球環境科学コース、そして学際理学コース)。 3

教育2013 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りです (*印は理最近の修士論文
論天文学懇談会会員)。

• 星間ガスの加熱・冷却を考慮した銀河系中心部分子雲形成シミュ
レーション [鈴木宏聡:2012 年 3 月]

物理系・教授 吉田龍生*
地球環境系・准教授 野澤恵*

• 太陽偏光分光観測による光球-彩層間の磁場解析 [大井瑛仁:2012
年 3 月]

研究生

M2 大川明宏、佐藤龍伍
M1 阿部修平、澤田真平、須藤謙人、中川裕美

2

研究

2.1

高エネルギー粒子の加速と伝播• 静止軌道衛星障害とその障害予測について [永野達也:2012 年 3 月]
• 「ひので」XRT 画像を用いた活動領域の磁場構造の 3 次元可視化 [甲斐沼大輔:2011 年 3 月]
• 「ひので」SOT データを用いた G バンド輝点の解析 [渡辺俊
樹:2011 年 3 月]

4

近年、超高エネルギーガンマ線観測や他波長の非熱的輻

連絡先

住所：〒 310-8512 水戸市文京 2-1-1

射の観測データが得られるようになり、宇宙線加速と伝播

理 学 部・物 理 系 ま た は 地 球 環 境 系 に 関 す る 情 報 はに重要な物理量を定量的に評価することが可能になってき

http://golf.sci.ibaraki.ac.jp/,http://earth.sci.ibaraki.ac.jp/

た。これまで、シェル型の超新星残骸で高エネルギー粒子

で御覧下さい。

が加速されていることを明らかにし、磁場の大きさや粒子の最高エネルギーなどの物理量を決定してきた。現在は、

氏名

電話番号

次世代超高エネルギーガンマ線天文台 (CTA) 計画にも参吉田加し、将来のガンマ線観測と理論モデルの比較によって、

野澤

029-228-8354
029-228-8370

宇宙線の加速と伝播のメカニズムを解明し宇宙線の起源を

参考文献

明らかにするために研究を進めている。

2.2

メイルアドレス

yoshidat@mx.ibaraki.ac.jp
snozawa@mx.ibaraki.ac.jp[1] S. Nozawa, 2005 Three-Dimensional Magnetohydrodynamic
Simulation of Nonlinear Magnetic Buoyancy Instability ofFlux Sheets with Magnetic Shear, PASJ, 57, 995–1007.

太陽磁場観測と数値計算[2] K. Shibata et al., 2007 Chromospheric Anemone Jets as Evidence of Ubiquitous Reconnection, Science, 318, 1591-1593.

太陽活動の重要な役割を果している太陽の黒点は、太陽内部から表面に現われる磁場「孤立した磁束管」として現[3] N. Kudo et al., 2011 High Excitation Molecular Gas in the
Galactic Center Loops; 12CO (J = 2-1 and J = 3-2) Observations PASJ, 63, 171–197.

われる。その「孤立した磁束管」がどのように形成されるかを電磁流体シミュレーションを用い研究を行なっている1

大阪教育大学 教育学部 教員養成課程 理科教育講座 天文学研究室
福江純

1• Photosphere and Spectrum of Black-Hole Accretion
Flow Near to the Eddington Rate [小林 弘:2014 年 3構成
天文学研究室では、主として降着円盤や宇宙ジェットな月]

ど、ブラックホール周辺の活動的天体現象の研究を行っている。2013 年 11 月 1 日現在の構成員は以下の通りであ• Apparent Photosphere and Thermalilzation Surface

る。なお、大学院は修士課程までだが、京都大学や筑波大

of Neutron Star Winds [梅津 寛明:2014 年 3 月]

学など他大学への Dr 編入はときどきある。

4

教授 福江 純*連絡先

M2 小倉 和幸、梅津 寛明、小林 弘、酒井 大輔、塩田 淳 住所：〒 582-8582 柏原市旭ヶ丘 4-698-1
電話番号：072-978-3387
悟、西野 大史当研究室についての最新の情報は (http://quasar.cc.osakaM1 富田 瑞穂、古川 寿実、増本 一成
kyoiku.ac.jp/)。また E-mail address は、
fukue@cc.osaka-kyoiku.ac.jp*印は理論天文学懇談会会員

2

参考文献

研究

[1] Fukue J., Iino, E. 2010, PASJ 62, 1399

ここ 10 年近くは、相対論的輻射流体力学や相対論的輻
射輸送を愉しんでいて、基礎理論的な研究 [2][3][5] [6][7][8][2] Fukue, J. 2011a, PTP 125, 837

や、ブラックホール風の観測的特徴など応用研究 [1][4][3] Fukue, J. 2011b, PTP 126, 135[9][10] を進めている。また観測的研究や天文教育的な研[4] Fukue, J. 2011c, PASJ 63, 803

究も行っている。

[5] Fukue, J. 2011d, PASJ 63, 1273

教育[6] Fukue, J. 2012a, PASJ 64, 52

最近の修士論文[7] Fukue, J. 2012b, PASJ 64, 106

3[8] Fukue, J. 2012c, PASJ 64, 132• Observational Appearance and Spectrum of Black
Hole Winds: Eﬀect of Electron Scattering [小倉 和幸:2014 年 3 月]

[9] Kobayashi, H., Fukue, J. 2013, PASJ 65, 36[10] Ogura, K., Fukue, J. 2013, PASJ 65, 92

1

大阪工業大学

宇宙物理グループ

構成，連絡先1ス，用いる方程式により安定性が異なる「定式化問題」などの研究を展開している [2, 3]．

大阪工業大学には，工学部・知的財産学部（大宮キャンパス）と情報科学部（枚方キャンパス）があり，2013 年 5

3

月 1 日現在の構成員は以下の通り．
准教授

鳥居隆 （理論懇会員）

教育情報科学部真貝研究室（宇宙物理・数理科学研究室）で工学部 一般教育科

は，卒業研究学生・大学院学生を受け入れている．本年度

535-8585 大阪市旭区大宮 5-16-1
phone: 06-6954-4338（直通）は学部 4 年生 10 名．物理が専門ではない学部のため，可視化や教育教材の開発などもテーマとして含めている．

E-mail: torii at ge.oit.ac.jp
教授

最近の博士論文

真貝寿明 （理論懇会員）

5 次元時空での重力崩壊シミュレーションとそのリアルタ
イム可視化 [山田祐太: 2013 年 3 月]

情報科学部 情報システム学科

573-0196 大阪府枚方市北山 1-79-1
phone: 072-866-5393 （直通）E-mail: shinkai at is.oit.ac.jp
URL:http://www.is.oit.ac.jp/˜shinkai/

2

研究

2.1

ブラックホールと初期宇宙論

参考文献[1] Z-K Guo, N. Ohta & T. Torii, Prog. Theor. Phys.
120 (2008) 581; ibid 121 (2009) 253.
N. Ohta & T. Torii, Prog. Theor. Phys. 121 (2009)
959; ibid 122 (2009) 1477; it ibid. 124 (2010) 207.
N. Ohta & T. Torii, Phys. Rev. D 86 (2012) 104016;

ブラックホール物理学において，新たな解の発見や唯一

it ibid. 88 (2013) 064002.

性定理，熱力学などの研究を行っている．また，超弦理論に基づいた高次元時空でのブラックホール解やワームホー[2] Y. Yamada & H. Shinkai, Int. J. Mod. Phys. Conf.
Ser. 7 (2012) 148; Phys. Rev. D. 83 (2011) 064006;

ル解，インフレーション，ブレイン宇宙論の研究に取り組んでいる [1, 3]．

2.2

Class. Quant. Grav. 27 (2010) 045012.
T. Tsuchiya, G. Yoneda & H. Shinkai, Phys. Rev.
D. 85 (2012) 044018; ibid. 83 (2011) 064032.

一般相対論の数値計算手法

一般相対論の数値シミュレーション研究．高次元時空に[3] T. Torii & H. Shinkai, Phys. Rev. D 88 (2013)
064027; ibid. 78 (2008) 084037.

おける時空特異点形成問題や修正重力理論のダイナミク

1大阪産業大学教養部井上研究室
井上昭雄

1

構成

られます (http://www.las.osaka-sandai.ac.jp/ in-

当研究室は専任教員 1 名のみで構成されています。
准教授です。username は akinoue です。

井上昭雄**印は理論天文学懇談会会員

2

oue/index.html)。また E-mail address は、
username @las.osaka-sandai.ac.jp

参考文献[1] A. K. Inoue, I. Shimizu, Y. Tamura, et al.,ApJL, in press

研究最近 3 年間の主な研究成果（井上が 3 番目までの[2] E. Zackrisson, A. K. Inoue, J. Hannes, ApJ,
777, 39 (2013)

著者に入っている査読付き論文）は、ALMA を用いた最遠方銀河の赤方偏移同定法の提案 [1]、超低金属量銀河のスペクトルモデルとその同定法の提案[3] I. Shimizu, A. K. Inoue, PASJ, 65, 96 (2013)[2, 7, 9]、銀河のダスト量進化モデルの再考 [8]、原始惑星系円盤表層スノーラインへの光脱離の影響 [6]、[4] Y. Nakahiro, Y. Taniguchi, A. K. Inoue, et al.,その他 [3, 4, 5, 8, 10, 11] です。

3

ApJ, 766, 122 (2013)[5] M. A. R. Kobayashi, Y. Inoue, A. K. Inoue,
ApJ, 763, 3 (2013)

教育[6] A. Oka, A. K. Inoue, T. Nakamoto, M. Honda,
ApJ, 747, 138 (2012)

経済学部・経営学部の一般教養科目「宇宙科学」として、天文学全体を概観する内容の講義を行なって[7] E. Zackrisson, A. K. Inoue, C.-E. Rydberg, et

います。他に工学部 1 回生向けの物理学 (力学、熱al., MNRAS, 418, L104 (2011)

学、波動) および物理学実験を担当しています。卒[8] A. K. Inoue, EP&S, 63, 1027 (2011)

業研究指導や大学院はありません。

[9] A. K. Inoue, MNRAS, 415, 2920 (2011)4[10] E. Nakamura, A. K. Inoue, T. Hayashino, et

連絡先al., MNRAS, 412, 2579 (2011)

住所：〒 574-8530 大阪府大東市中垣内３−１−１[11] A. K. Inoue, K. Kousai, I. Iwata, et al., MNRAS, 411, 2336 (2011)

電話番号:（代表）072-875-3001 （内線 4210）
当研究室についての最新の情報は www でも得1

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、田越 秀行、釣部通

1構成

特に物理学の対象としての宇宙研究であることを重視している。以下で当研究室で現在行われている研究の一部につ当研究室は、宇宙物理学の広い分野の理論的研究を行っ いて紹介する。もちろんこれ以外の研究テーマにも取り組ている。2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通りで んでいる。
ある。
教授 長峯 健太郎*

2.1

准教授 藤田 裕*

宇宙論と構造形成

近年の様々な天文観測の高精度化により、宇宙論パラ
メータの精度は急速に高まった。当研究室では、ダーク助教 田越 秀行*、釣部 通*

エネルギーとダークマターによって支配されたビッグバ
特任研究員 上野 昂、成川 達也*

ン膨張宇宙論のもとで、大規模構造や銀河といった宇宙

D3 大谷 卓也、寺木 悠人*、長谷川 幸彦

における構造がどのように形成 · 進化してきたのかを、主に大規模数値シミュレーションを用いて研究している。近

D2 木村 成生*、佐野 保道

年では、スパコンの高性能化と共に星形成や超新星爆発
といった物理モデルをより詳細に取り扱うようになり、こD1 高倉 理（KEK 委託）

れからも水素分子やダストの生成 · 消滅といったさらなM2 加藤 広樹

る microphysics の導入や、原始銀河形成と宇宙再電離、AGN フィードバック、および超巨大ブラックホールと銀M1 佐塚 達哉、篠田 智大、辻 雄介

河の共進化といったテーマにも、宇宙論的視点から取り組んで行く。また、早期宇宙における巨大ブラックホール種*印は理論天文学懇談会会員の形成についても AMR や SPH といった宇宙論的流体
コードを用いて調べている。

2

研究
当研究室では、観測事実から出発してさまざまな天体

2.2

高エネルギー宇宙物理

現象と宇宙の進化を理論的に研究する方向と、 星、銀河、
我々は極限的な状況での物理現象を明らかにすべく、様々

そして大規模構造の形成に至るまでの宇宙の進化を基礎理な天体の高エネルギー現象の解明を試みている。

論的に研究する方向の、二つの柱で研究を進めている。ま

宇宙最大の天体である銀河団も、最近は高エネルギー天た重力波データ解析の研究を行い、重力波解析の拠点としての役割を担っている。これらの研究を進めてゆく上で、

1体として注目されている。我々は銀河団中心の活動銀河核

で加速された宇宙線が、銀河団ガスを安定に効率よく加速検出器が稼働し始めれば、遅くない時期に重力波の直接検するというメカニズムを提唱し、電波観測との比較を行っ 出はなされるであろう。一般相対性理論の重要な予言の一ている。

つである重力波の直接検出は、それ自体、一般相対論の正活動銀河核などにみられる相対論的ジェットの形成機

しさの新たな証拠となる。しかし、そればかりではなく、構は宇宙物理学における主要な未解決課題の一つである。 重力波の観測は、一般相対論的な天体の観測、そして、 宇
我々は、活動銀河核ジェットの質量注入の起源として、降宙論への応用などを通じて、宇宙を観測する新たなる手

着流からの中性子流入が重要であると考え、降着流への段を我々に提供することになるであろう。そのような 21

力学的影響やジェットへのエネルギー注入率を計算してい世紀の新しい天文学となる重力波天文学の創成に向けて、る。また、活動銀河核ジェットの効率の良い加速を実現す

我々の研究室では重力波の研究が行われており、重力波のる磁力線形状についても調べている。さらに、銀河系中心

理論的問題からデータ解析まで研究を行っている．特に当のブラックホールもかつて活動銀河核として活動した可能

研究室は、KAGRA データ解析グループのリーダーであ性があるが、その痕跡と考えられる Fermi bubbles につる田越を中心とする構成員により KAGRA データ解析グ

いて、超新星残骸と同様な宇宙線加速モデルが適用できる

ループの主翼を担っており、重力波観測データを用いた重かどうか検討している。

力波天文学の推進を目指している。2015 年度からの観測

極限的な爆発現象と考えられるガンマ線バーストにつに向けて、データ解析パイプラインの構築、LIGO, Virgo

いても、その放射機構について研究を行っている。まずガグループとの共同解析へ向けた準備を行っている。また、

ンマ線バーストのジェットの光球と内部衝撃波の両方を同

重力波関連の理論的研究として、一般相対論的ブラック時に考え、GeV エネルギー帯の放射モデルを提案していホール摂動論による、ブラックホール時空を運動する粒子る。さらに最近検出されたガンマ線バーストの偏光を理論の運動方程式と発生する重力波の研究や、ポストニュート的に解釈し、ジェットが磁場エネルギー優勢である可能性

ニアン近似による、コンパクト連星の運動方程式と発生すを指摘している。関連する研究として、ガンマ線バースト

る重力波の研究などがなされている。

の偏光観測結果を使い、プランクスケールにおける CPT
対称性の破れに対し、これまでで最も厳しい制限を与える

2.4

ことに成功している。

天体形成

高エネルギー現象の理解のためには、ミクロなスケール

星や惑星系などの天体は宇宙の進化と共に形成されて来の物理過程についても調べる必要がある。そこで乱流磁場た。本研究室では、このような天体の多様性とその形成過中やラングミュア乱流中を運動する相対論的エネルギーを程を物理的見地に基づいて包括的に理解するための理論持った電子からの放射スペクトルについて調べている。関的研究も行っている。研究方法としては、天体が形成され連して、かに星雲のガンマ線フレアをジッター放射で説明る領域での個々の天体形成過程を、物理素過程に基づいてできるかどうか検討している。

詳細に調べ、その背後に潜む物理的本質を抽出することによって理解するというアプローチをとっている。

2.3

特に星、惑星とそれらの集団の形成について、ガス雲の重力波天文学

自己重力的な収縮と分裂の過程と、それに続く分裂片の成現在建設中の日本の重力波検出器 KAGRA は、2015 年

長過程を理解し、どの質量を持つ天体が、どれくらいの頻度での初期観測、及び 2017 年度からの本格的な観測を目指度で形成されるかということを理解することなどを目指しして建設中である。また、海外ではアメリカの Advanced ている。そのために、宇宙初期から現在までの多様な環境
LIGO, Advanced VIRGO の 建設が進んでおり、2015 年 におけるガス雲の収縮過程を系統的に調べている。
頃からの観測が予定されている。これらの次世代の重力波

例えば、原始銀河雲からなるフィラメント状ガス雲の重2• 楕円銀河と超大質量ブラックホールの共進化における宇宙線の影響 [木村 創大: 2013 年 3 月]

力収縮と分裂、平板状、球殻状の星間ガス雲の分裂過程を
自己重力や種々の流体不安定性に着目して調べている。また、分裂により形成した原始連星への質量降着流と成長過• Gravitational wave detection with quantum speed
meter (量子速度計による重力波の検出) [高倉 理:
2013 年 3 月]

程や、原始星と星周円盤の形成と成長過程、原始惑星系円盤における重力不安定条件、星周円盤中での分裂片の移動と破壊、間欠的質量降着と原始星光度時間変動の起源などについて、ガス雲の流体力学的な進化を調べることで考察している。また、原始惑星系円盤におけるダストの沈殿と合体成長および流体不安定による巻き上げの可能性など、

4

連絡先

惑星形成に関連する研究も行っている。更には、上記の天〒 560-0043 大阪府豊中市待兼山町 1-1

体形成過程を粒子法的宇宙流体力学に基づいて計算するた

大阪大学大学院 理学研究科 宇宙地球科学専攻 (Ｆ棟 6 階)

めの新しい計算手法についての研究も行っている。

3

FAX : 06-6850-5504
E-mail address: username@vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp（username は以下の表参照）

教育

URL: http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/index.html

最近の博士論文

username
長峯• Study of Young Pulsar Wind Nebulae with a Spec-

藤田tral Evolution Model [田中 周太: 2012 年 3 月]

田越

• Fragmentation of Primordial Filamentary Clouds

釣部Under Far-Ultraviolet Radiation [別所 慎史: 2012年 11 月]上野• Theoretical Study of the Non-thermal Emission

大谷

成川
寺木

from Gamma-ray Binaries [山口 正輝: 2013 年 3 月]
最近の修士論文• 原始惑星系円盤におけるダストの沈殿と成長 [長谷川幸彦: 2011 年 3 月]

• 自己重力的な星周円盤における粘性降着進化について [大谷 卓也: 2011 年 3 月]
• 乱れた磁場中を運動する相対論的粒子からの放射 [寺木 悠人: 2011 年 3 月]
• 原始惑星系円盤の重力不安定条件 [木村 成生: 2012
年 3 月]• ブラックホールと回転リングがつくる重力場の構築と視覚化 [佐野 保道: 2012 年 3 月]
3usernameknfujitatagoshi長谷川

tsuribeueno

高倉narikawat
ohtaniteraki

佐塚

木村
佐野
加藤
篠田
辻

hasegawa
kimurasano
takakurakato
satsukashinodatsuji

学習院大学理論物理学研究室
井田大輔

1• 観測領域の制限によって生じる温度と量子エンタング
ルメント [岡本隆大:2013 年 3 月]

構成
理論物理学研究室は, 重力理論の研究を行っており、2013

年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

4

准教授 井田大輔*

住所：〒 171-8588 東京都豊島区目白１ー５ー１

M2 齋藤美有紀

電話番号:03-3986-0221
当研究室についての最新の情報は www でも得られます*印は理論天文学懇談会会員

2

連絡先(http://www.gakushuin.ac.jp/univ/sci/phys/ida/index.html)。
また E-mail address は、
daisuke.ida @gakushuin.ac.jp

研究当研究室では, 一般相対論に関する理論的研究を行っている。最近の主な研究成果は以下のようになっている。

参考文献• 古典重力理論における, 時空の大域的因果構造, 位相
構造 [3, 4, 5], 特にブラックホール時空[1] D. Ida, M. Saito, “First–Quantized Theory of Expanding Universe from Quantum Field in Mini–
Superspace”• ブラックホール・エントロピーの理解を目的とした
ローレンツ時空上の量子場の研究 [2][2] D. Ida, T. Okamoto and M. Saito, “Modular theory for operator algebra in a bounded region of• Einstein 理論の量子化および量子宇宙論, 量子ブラッ
クホール時空への応用 [1]3space-time and quantum entanglement” PTEP 2013(2013) 8, 083E03[3] D. Ida and T. Okamoto, “You cannot press out theblack hole” Prog. Theor. Phys. 127 (2012) 163–169.

教育

最近の修士論文[4] D. Ida, A. Ishibashi and T. Shiromizu, “Topology
and Uniqueness of Higher Demensional Black Holes”• 非自明なトポロジーを持つブラックホールとハイパー
フープ予想 [倉田智宏:2012 年 3 月]

Prog. Theor. Phys. Suppl. 189 (2011) 52–92.

• 膨張宇宙におけるスカラー場のエンタングルメント・
エントロピー [中山寛隆:2012 年 3 月]

1[5] D. Ida, “On the Topology of Black Lenses” Prog.
Theor. Phys. 122 (2010) 987–1014.

鹿児島大学・宇宙物理学研究室
和田桂一

1

構成

4

宇宙物理学研究室では、銀河や AGN の構造、進化に関

連絡先

住所：〒

鹿児島市郡元 2-21-35 鹿児島大学理学部

連した理論研究を行っており、2013 年 12 月 1 日現在の構

電話番号:ダイアルイン方式で、099-285-8087

成員は以下の通りです。

当研究室についての最新の情報は www でも得られます(http://astrophysics.jp/wada/)。また E-mail address は、教授 和田桂一*wada @astrophysics.jpです。

B3 寺本篤史*印は理論天文学懇談会会員

参考文献

2

研究

[1] Wada, K. ApJ 738, 66 (2012)

銀河中心の巨大ブラックホール周りのガスの３次元構[2] Wada, K. Baba, J., Saitoh T.R., 735, 1 (2011)

造とその時間進化を、活動銀河中心核（AGN）からの輻
射フィードバックを考慮した輻射流体シミュレーション等
を用いて調べています [1]。また、銀河円盤での spiral 構
造の起源、星間ガス構造の研究を行っています [2]。国内の研究者との共同研究の他、ドイツ Max Planck 研究所（MPE）やオランダ Kapteyn 研究所の研究者等と共同研究を行っています。

3

教育最近の修士論文
非局所熱力学的平衡放射輸送計算によるシミュレーション銀河の分子輝線解析 [藤平晋二郎:2013 年 3 月]

1

九州産業大学工学部
中村賢仁，鴈野重之

構成

1

3

九州産業大学工学部には機械工学科所属の中村と，基礎教育
九州産業大学工学部では，1，2 年次学生に対し，工学

教育サポートセンター所属の鴈野が在籍し，宇宙物理学にのための物理学と物理実験を開講しています．

関する研究を行っています．2013 年 11 月 8 日現在の構成員は以下の通りです．

4

准教授 中村賢仁*

連絡先

住所：〒 813-8503 福岡市東区松香台 2-3-1
特任講師 鴈野重之*

電話番号:ダイアルイン方式で，092-673-xxxx （xxxx は
下記内線番号）*印は理論天文学懇談会会員

また E-mail address は，

username @ip.kyusan-u.ac.jp

研究2

です．内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです．

研究対象は以下のとおりです．
中村

2.1

鴈野

降着円盤蒸発 (中村)

降着円盤コロナ中のフレアによる円盤加熱・蒸発を研究

内線番号username

5844
5873

nakamurakarino

参考文献

しています．磁力線に沿った熱伝導を計算するコードを作[1] S. Karino, Orbital parameters of supergiant fast Xray transients, Astronomy and Astrophysics, Vol.

成し，円盤回転による磁力線の捻り・再結合に伴うエネル
ギー輸送などの数値実験を行っています．

523, p. A90 (2010)

2.2[2] S. Karino, Bimodality of Wind-fed Accretion inHigh Mass X-ray Binaries, Publications of Astro-

大質量 X 線連星（鴈野）

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

nomical Society of Japan, Vol. 66, in pressを行っています [1, 2]．現在は連星系における星風やロッ
シュローブオーバーフローを通じての，質量輸送過程や，
共通外層進化などに興味を持ち，数値的研究を行っています．

1

九州大学宇宙物理理論研究室
小野勝臣

構成

1

4 超新星爆発および恒星進化過程における元素合成、超新星爆発で起こる物質混合、超新星残骸の進化に関九州大学宇宙物理学研究室は、九州大学理学研究院物理する研究を行っています（小野）。

学部門に所属するスタッフ、理学府物理学専攻に所属する
出版論文については末尾の研究室ホームページから参照く

大学院生で構成されています。2013 年 12 月 1 日現在の構

ださい。

成員は以下の通りです。
教授 橋本正章
助教

2

山岡均*、町田真美*、小野勝臣*

教育最近の博士論文

PD 中村理央*、E.P.B.A.Thushari• Observational Study of the Extremely Slow Nova
V1280 Scorpii [内藤博之:2013 年 3 月]

D3 松尾康秀、 菊池之宏
M2 一政遼太郎、高木康平、林田晃太郎、守田佳永• Nucleosynthesis in a Massive Star Associated with
Magnetohydrodynamical Jets from Collapsars [小野勝臣:2011 年 3 月]

M1 手塚啓、福田遼平、三舛慧人*印は理論天文学懇談会会員本研究室では、数値シミュ• Eﬀects of Neutrino Transport on the R-process Nucleosynthesis in the Supernova Explosion for a He-

レーションを主体とする理論的な研究、及び観測アーカイ
ブデータなどを用いた研究を行っています。

lium Star of 3.3 M⊙ [猿渡元彬:2011 年 3 月]

研究テーマは、以下の通りです。

1 標準 · 非標準ビッグバンモデル、中性子星の熱的進化、
宇宙初期の元素合成、超新星爆発時の元素合成とそ

最近の修士論文の時間進化、などの研究を行っております（橋本）。

• CMB 温度と WMAP の観測結果による減少する宇宙
項の制限 [池田幹生:2013 年 3 月]

2 超新星や突発天体の画像解析から、超新星の母天体を探る研究や MAXI を用いた突発天体の時間変化解析• 磁気圧優勢円盤からのジェット伝搬に関する 2 次元数値実験 [末廣修平:2013 年 3 月]など天文データベース、アーカイブ資料を活用した• アーカイブ画像を用いた超新星親星の研究 [佐藤匡「アーカイブ天文学」を推進しています（山岡）。

史:2012 年 3 月]

3 差動回転円盤の磁気流体数値実験を行う事で、ブラックホール天体の時間変動現象の研究や銀河ガス円盤の磁気的活動性に関する研究を行っています（町田）。

• 全天Ｘ線監視装置 MAXI による新星からの X 線の探索と新星・超新星からの X 線の検出可能性 [島ノ江純:2012 年 3 月]

1

• 3 α 核反応が X 線バーストに与える影響 [辻本英之:2011 年 3 月]
• de Sitter 時空における事象の地平面を隔てた量子相関の判定モデルの提案 [林祐輔:2011 年 3 月]
• 大質量星における s-process に対する核反応率の不定性の影響 [菊池之宏:2011 年 3 月]

• 宇宙初期元素合成：標準ビッグバン元素合成と非一様モデルによる元素合成 [三股祥平:2010 年 9 月]

3

連絡先

住所：〒 812−8581 福岡市東区箱崎 6−10−1
電話番号:ダイアルイン方式で、092−642−xxxx （xxxx は
下記内線番号）
当研究室についての最新の情報は www でも得られます (http://astrog.phys.kyushu-u.ac.jp)。また E-mail ad-

dress は、
username @phys.kyushu-u.ac.jpです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです

橋本
山岡
町田
小野

内線番号

username

3885
3898

hashimotoyamaoka

3918
3928

mami
ono

なお、部屋割は毎年変更されますので、大学院生の内線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。

2九州大学 惑星系形成進化学研究室
町田正博

1

構成

成の研究も行っています。解析的手法の研究は、原始惑星系円盤中のダストの成長や運動についての研究を行ってい太陽系には、太陽、惑星、小惑星、衛星、彗星、太陽系

ます (参考文献 [1]-[3])。

外縁天体など多くの天体が存在します。また、近年、太陽系の外にも数多くの系外惑星が見つかっています。太陽系

3のような、恒星と惑星などからなる惑星系は、宇宙に普遍的に存在すると考えられています。惑星系形成進化学研究

教育

最近の修士論文

室では 惑星系がどのように形成し進化していくのかを明• 差動回転する原始惑星系円盤の流体力学的不安定性

らかにすることを目標に研究を進めています。2013 年 11

[西室美貴子：2013 年 3 月]

月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

• 周惑星円盤へのダストの降着 [丸田有希人：2013 年 3

教授 関谷実月]
准教授 町田正博*
助教 岡崎隆司

4D2 下田昭仁

住所：〒 812-8581 福岡市東区箱崎 6-10-1 九州大学 大学

M2 大西勇武

院理学府 地球惑星科学専攻
電話番号: 092-642-2670

M1 井手良輔, 野見山裕登, 古澤悠季, 中村鉄平, 橘田英之

E-mail: machida.masahiro.018@m.kyushu-u.ac.jp
http://jupiter.geo.kyushu-u.ac.jp/index.html*印は理論天文学懇談会会員

2

連絡先

研究

参考文献

研究室は理論系と実験系に分かれていますが、理論系で[1] Machida, M. N., & Doi, K. 2013, MNRAS, 435, 3283

は、主に数値シミュレーション、または解析的手法により惑星系の形成と進化についての研究を行っています。数値[2] Machida, M. N., & Hosokawa, T. 2013, MNRAS,
431, 1719

シミュレーションを用いた研究では、観測されているような分子雲コアをシミュレーションボックスに再現して、重[3] Sekiya, M., & Shimoda, A. A. 2013, Planetary andSpace Science, 84, 112

力によってガスが収縮して星や円盤、または円盤中で惑星が誕生していく過程を計算しています。また、初代星の形

1京都産業大学 理学部 物理科学科
米原厚憲

2013 年 4 月 1 日

1構成

情報を与えてくれる。そこで、宇宙物理学の諸問題を解明するために、重力レンズ現象の応用方法を開発している。

京都産業大学理学部物理科学科では、個々の教員のもとまた、これらの理論的なバックグラウンドを踏まえて、京

天文・宇宙物理の研究を行っています。

都産業大学神山天文台などを利用した、重力レンズ現象に2013 年 4 月 1 日現在の、天文・宇宙に関する理論的な よる太陽系外惑星の探査、重力レンズクェーサーのモニタ研究を行っている構成員は以下の通りです（この他に、観 リング観測、ならびに観測データの解析も行っている。
測系や惑星科学分野の教員が数名在籍しています）。
教授 原哲也*3

准教授 米原厚憲*

教育最近の修士論文

M2 河村隆幸、坂田諒平、山井直斗• 検出器 BATSE を用いたガンマ線バーストの理論モ
デル [瀬戸 倫子:2013 年 3 月]

M1 國友有与志、斎藤まどか、田中道祐、室町祐輔• 系外惑星探査 — 神山天文台を用いた重力マイクロレ*印は理論天文学懇談会会員

ンズ観測 — [遠山 裕貴:2013 年 3 月]

2

• 右巻きニュートリノによるレプトン生成と電弱バリオ

研究

ン生成 [和合 孝倫:2013 年 3 月]

宇宙初期の諸問題に関する研究
近年、3K 宇宙背景輻射の詳細な観測から、宇宙初期の4密度揺らぎの情報や宇宙論パラメター高精度で得られるようになった。そこで、宇宙初期の密度揺らぎと観測結果が連絡先

住所：〒 603-8555 京都市北区上賀茂本山

どのようにつながるのか、その宇宙初期の物理的過程につ

電話番号: 075-705-1463 （理学部事務室）

いて研究している。また量子揺らぎから、インフレーショ

京都産業大学物理科学科に関する情報はンによる宇宙の膨張への過程、あるいは、密度揺らぎの成

http://www.kyoto-su.ac.jp/department/ph/長とそれに伴うるスペクトルの変化、そして、大規模構造から得ることができます。

から惑星の形成に至る諸問題が研究テーマである。

また E-mail address は以下の通りです。

重力レンズ現象の宇宙物理学的な応用に関する研究
太陽系外惑星探査から大規模構造、宇宙論に至るまで、
重力レンズ現象は宇宙物理学の様々な分野において有用な

1

原

hara

@cc.kyoto-su.ac.jp

米原yonehara@cc.kyoto-su.ac.jp

京都大学 基礎物理学研究所 宇宙グループ
諏訪雄大

1

概要

2

本研究所は京都大学湯川記念館の開館を礎に、1953

構成
2013 年 11 月 30 日現在の宇宙分野の構成員 (長期年 8 月に本邦初の全国共同利用研究所として創設さ在籍者) は次の通り (*印は理論懇会員)。

れた。その後 1990 年 6 月に広島大学理論物理学研究教授 佐々木 節*（所長）、柴田 大*、田中 貴浩*

所 (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 分野を有する本准教授 樽家 篤史*

邦唯一の理論物理学の総合研究所として再発足して特定准教授 諏訪 雄大*

現在に至っている。合併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

白眉特定助教 村主 崇行*川地区に竣工した新研究棟への集約をもって実質的
基研特任助教（特定研究員）木内 建太*、関口 雄一

な統合が実現した。

郎*、中野 寛之*、長倉 洋樹*、平松 尚志*、吉本研究所は創立以来、全国の研究者グループに支田 敬*

えられて共同利用研究所のあるべき姿を追求してきた。研究所の運営、研究活動に全国の研究者の意見をPD 岩上 わかな*、木村 匡志*、齊藤 遼*、高水 裕
一*、並河 俊弥*、YEOM, Dong-han、ZHANG,

反映させるため、特に次の委員会が設けられている。

Ying-li

運営協議委員会 人事を含む運営の重要事項について
所長の諮問に応じる

D3 磯山 総一郎*、高麗 雄介、杉村 和幸*、丹澤 優、WHITE, Jonathan Richard

共同利用運営委員会 研究所運営の基本方針、共同利用の研究計画 (研究会等) を審議する

M2 川口 恭平、山下 泰穂

以上いずれも、研究者グループの推薦する所外委員

M1 岡崎 智久、橋本 一彦

12 ∼ 15 名と所内委員 8 名および所長により構成され、宇宙関係の所外委員 2 名 (場合によっては 3 名)

また、年に 1 名の外国人客員教授 (3ヶ月間の滞在)

は理論天文学宇宙物理学懇談会が会員の投票に基づを招いている。2010 年度以降の客員教授は次の通り。

いて選出している。

2010 年度 STEWART, Ewan Davidson

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

2011 年度 FROLOV, Valeri研究会の開催も積極的に行っている。なお、理論懇が主体となったシンポジウム (理論懇シンポジウム) が2012 年度 GARRIGA TORRES, Jaime

これまでに 8 回 (1991, 1993, 1995, 1998, 2000, 2003,2013 年度 BRADY, Patrick

2005, 2010 年度)、本所において開催された。

1

3• Nonlinear massive gravity and its observational
test (2012 年 7 月〜8 月)

研究各構成員は所内外の研究者との協力により、宇宙物

理学および宇宙論のさまざまな分野において活発に研

国際会議/国際スクール究を進めている。具体的な研究分野は、インフレーショ
ン宇宙モデル、初期宇宙論、観測的宇宙論、高次元重力• Yukawa International Seminar (YKIS) 2010

理論を始めとする多種多様な重力理論、ブレーンワー“Cosmology -The Next Generation-” (2010 年 6月)

ルドモデル、AdS/CFT 対応、重力波放射理論、ブラックホール摂動論、数値相対論、超新星爆発、ガンマ線• Nonequilibrium Dynamics in Astrophysics andMaterial Science (2011 年 10 月)

バースト理論、コンパクト連星の合体、重力崩壊によ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ン• YIPQS Symposium “Perspectives in Theoret-などである。詳しくは、http://www.yukawa.kyoto-

ical Physics — From Quark-Hadron Sciences
to Unification of Theoretical Physics —” (2012u.ac.jp/contents/labs/astro.html および各々のホームページを参照されたい。
また、2013 年度に所内センターとして、重力波物理

年 2 月)• 2012 Asia-Pacific School/Workshop on Cosmology and Gravitation (2012 年 3 月)

学研究センターが発足し、重力波物理の理論研究に力を入れている。詳細は http://www2.yukawa.kyoto-• East Asia Numerical Astrophysics Meeting, 5th(2012 年 10 月)

u.ac.jp/ gwrc/ を参照されたい。

4• Yukawa International Seminar (YKIS) 2013
”Gravitational waves -Revolution in Astronomy and Astrophysics-” (2013 年 6 月)

共同利用
本研究所は、理論物理学の様々な分野において研究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

アトム型研究員

交流の一大拠点としても役割を果たしてきた。以下、

本 研 究 所 で は 、研 究 会 運 営 以 外 に も 、ア ト ム2010 年度以降の活動について抜粋して掲載する。

型研究員という、研究者（大学院生も含む）がある期間研究所に滞在して研究を行なう制度を設

滞在型研究会

置している。詳しくは http://www.yukawa.kyoto-• Gravity and Cosmology 2010 (2010 年 5 月〜7月)

u.ac.jp/contents/kyoudou/visit.html を参照されたい。

• Gravity and Cosmology 2012 (2012 年 11 月〜
12 月)

5

• Gravitational Waves and Numerical Relativity(2013 年 5 月〜6 月)

教育
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• Supernovae and Gamma-Ray Bursts 2013(2013 年 10 月〜11 月)

学および宇宙論を広くかつ深く学習することが推奨される。教育活動 (セミナー、授業など) は、物理学
第二分野天体核研究室と一体化して行なわれている。

モレキュール型研究会

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よび共同研究も推奨されている。特に天体• Modified gravity (2013 年 12 月)
2核研究室の教員及び学生とは多くの共同研究が行わ

6

連絡先

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 (下記内線)
WWW: http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp

最近の博士論文• Cosmic Microwave Background from Cosmic
Strings/Cosmic Superstrings [山内 大介: 2011年 3 月]

E-mail: username@yukawa.kyoto-u.ac.jp
内線番号 (xxxx) と username は次の通り。

• Exploring the Gamma Ray Bursts from GeV-

内線番号

username

7043
7017

misao
mshibata

7018
7033

tanakaataruya

7027
7080
7076

suwa
nushiokiuchi

7080
7066

sekig
hinakano

7076
7066
7076

hirokinhiramatz
yoshida7080
7066

mkimurarsaito

Yeom

7065
7065
7065

takamizu
namikawa
dyeom

Zhang
磯山

7064
7064

yingliisoyama• Back reaction eﬀects on overcharging a static

高麗black hole by a charged particle absorption [磯山 総一郎: 2011 年 3 月]

杉村
丹澤

7063
7066
7064

korai
sugimuratanzawa• de Sitter 時空上の相互作用場の量子論 [高麗 雄

White
川口

7064
7065

jwhitekyohei

山下

7066
7060
7060

yasuhookazakihasimoto

TeV spectra [青井 順一: 2011 年 3 月]

佐々木

• Black Hole Collision in Higher Dimensions [大川 博督: 2012 年 3 月]

柴田

• The black hole-neutron star binary merger in

樽家

田中
諏訪

full general relativity : dependence on neutronstar equations of state [久徳 浩太郎: 2012 年 3
月]

村主
木内
関口

• Black Holes and Asymptotics in Higher Dimen-

中野

sional Spacetimes [田辺 健太朗: 2012 年 3 月]

長倉

• Non-linear Cosmological Perturbation Theory[成子 篤: 2012 年 3 月]

平松
吉田
木村

• Lightning in Protoplanetary Disk [村主 崇行:

齊藤2013 年 7 月]

高水
並河

• Nonlocal Gravity [章 穎理 (ZHANG, Ying-li):
2013 年 9 月]
最近の修士論文介: 2011 年 3 月]

• インフレーション宇宙における複数スカラー場の量子トンネリング [杉村 和幸: 2011 年 3 月]

岡崎
橋本

• Primordial Perturbations from Modulated
Trapping Inflation and Dark Matter [DOELEMAN, Youri: 2011 年 3 月]
• ブレーンワールドモデルにおけるブラックホールの動的発展 [高橋 智嗣: 2012 年 3 月]
3

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4

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Galactic Nuclei beyond the Fermi Era [2012 3 ]:(http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/index-j.html)f• Special Relativistic Magnetohydrodynamic Simula- ?: 2013

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3

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2

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[1] Ohsuga, K., Mineshige, S.
“ Global Structure of Three Distinct Accretion
Flows and Outflows around Black Holes from Twodimensional Radiation-magnetohydrodynamic Simulations”, ApJ, 736, id 2 (2011)[2] Takeuchi, S Ohsuga, K., and Mineshige, S.
“Clumpy Outflows from Supercritical Accretion
Flow”, PASJ, 65, id. 88 (2013)[3] Hayasaki, K., Saito, H., Mineshige, S.
“Binary Black Hole Accretion Flows from a Misaligned Circumbinary Disk”, PASJ, 65, id. 86 (2013)[4] Maeda, K., Benetti, S., Stritzinger, M., et al.
“An Asymmetric Explosion as the Origin of Spectral
Evolution Diversity in Type Ia Supernovae”, Nature, 466, 82-85 (2010)[5] Maeda, K., Nozawa, T., Sahu, D.K., et al.
“Properties of Newly Formed Dust Grains in Luminous Type IIn Supernova 2010jl”, The Astrophysical Journal, 776, 5-20 (2013).
[6] Maeda, K.
“Young Supernovae as Experimental Sites to Study
Electron Acceleration Mechanism”, The Astrophysical Journal (Letters), 762, L24-28 (2013)[7] Maeda, K., Terada, Y., Kasen, D., et al.
“Prospect of Studying Hard X- and Gamma-Raysfrom Type Ia Supernovae”, The Astrophysical Journal, 760, 54-62 (2012)3京都大学理学部天体核研究室
瀬戸直樹

1

構成

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会を行ってい京都大学理学部天体核研究室は、正式には京都大学大学ます。最近の研究テーマは以下のようになります。参考文院理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第二分野天体核

献として 2013 年度に出版された論文の一部を挙げておき

物理学研究室です。研究室では、宇宙に関連ある物理過程

ます。

全てを研究対象としており、その分野は数理物理学に近い

Astrophysics

天体物理学は基礎物理学を用いて宇宙重力理論から観測に密着した天体物理学まで多岐に渡りまにおける種々の構造の起源・進化を研究する学問であり、す。2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

あらゆる物理学の応用対象となっています。我々の研究姿

教授 中村卓史*

勢の特徴は、観測結果等に基づく経験則などに依存することなく、基礎物理学から演繹的に理論を構築するという姿

准教授 白水徹也*

勢を貫いて研究を進めることです。このやり方は多少効率

助教 山田良透* 瀬戸直樹*

が悪い場合もありますが、時間が経過しても価値を失わない首尾一貫した理論的研究成果を残すためには必須だと

PD 西澤 篤志*

考えています。また、宇宙における物理現象はしばしば極D3 稲吉恒平* 仏坂健太* 水野良祐 渡辺晶明*

端な環境 (高真空や超高密度、超高温など) で起こります。
さらに超強度の電磁場や、ニュートンの万有引力の法則がD2 高橋実道 仲内大翼 野村紘一

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は、地球D1 衣川智弥 榊原由貴

では実現が困難な現象を通じて、(実験科学である) 物理

M2 藤林翔 渡辺拓

学にお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。我々の研究室では、基本的に自ら興味を持った

M1 荒井隆志 岩佐真生 小幡一平 松本達矢

テーマを自由に研究しており、ガンマ線バーストから初期*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

天体形成に至るまで広範な課題を、解析的方法やスーパーコンピューターを用いて取り組んでいます。主に天体物理

2

学の理論的研究を行っていますが、セミナーや共同研究を研究

通じて、実験・観測グループとの交流も盛んです。

Cosmology 宇宙論は、物理学を用いて宇宙初期から手法が適用できるものすべてを研究対象としています。具 現在に至る宇宙の歴史を明らかにしようという学問です。
体的な研究室としての活動は、研究室の構成員全員で行っ 現在の宇宙論は、インフレーションからビッグバンへと繋ているコロキウム、ランチセミナーを中心にしています がる標準モデルが観測的に検証されつつあり、精密科学と我々の研究室では宇宙に関連した現象のうち、物理学のしての立場を確立しつつあります。他方で、ダークマター

が、他の研究機関（基研、人環、阪大など）との横断ゼミ

1

やダークエネルギー問題などの基礎的な問題は解決の糸口ます。また、宇宙論起源の重力波の研究も進められていまさえ見つからないといった状況にあります。今後、観測のす。一方、重力理論そのもののが一般相対論とは異なって発展に伴い膨大な観測データの蓄積が期待できます。このいる可能性についての理論的研究も精力的に進められていような観測事実を視野に入れつつ、宇宙論の基礎的な問題ます。

の解決を我々は目指しています。宇宙論の研究では、バリオン生成、ダークマター問題、ダークエネルギー問題、宇3

宙の初期密度ゆらぎ、重力理論の精密測定など、様々な要素が絡み合うなかから、整合的なモデルを作っていくこと

最近の博士論文が必要とされています。したがって、宇宙論では様々な視• Gravitational Collapse in Lovelock Gravity [大橋勢樹: 2013 年 3 月]

点、そして広い視野を持つことが重要となります。本研究室では、プロジェクト的に研究を進めるのではなく、各人が自らの意思で興味ある重要な課題を追求することを推奨• Large D 展開による高次元ブラックホールの解析 [鈴木良拓: 2013 年 3 月]

しています。また、近隣の研究機関との連携も緊密です。
結果として、かなり多様で広範な研究領域がカバーされて• Stability Analysis of Black Hole solutions in Love-

います。観測の進展のみならず、近年は素粒子論から理論的に触発された新たな研究分野も、開かれてきています。
その代表的なものがブレーンワールドシナリオです。このlock Theory [高橋智洋: 2013 年 3 月]
最近の修士論文

ような新しいものに関しては基礎的なことがらを明らか• 次世代重力波観測のための初代星連星の進化計算 [ 衣川智弥: 2013 年 3 月]にしていく中で面白い発見が次々に生まれてきています。
ブレーンワールドに代表されるように、境界領域との相互作用のなかから新しい研究領域を発掘していこうという活• Bigravity における inﬂation 中の非等方性について [榊気が本研究室にはあります。宇宙論には、基本的なことで

原由貴: 2013 年 3 月]

判っていないことがまだまだ沢山あるという状況にあり、• 衛星の撮像中における星像の中心の位置測定 [藤田翔:本研究室では毎日のように活発な議論が行われています。

Gravity

教育

現在、世界的に重力波観測プロジェクトが2013 年 3 月]進められています。日本でも、KAGRA が建設中です。重
力波源としてはコンパクト星を伴う多様な天体現象が候
補となります。代表的なものとして、銀河中心核の合体、 4連星中性子星の合体や、超新星爆発などが挙げられます。
このような現象からの波形の予測に関しては、本研究室

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では比較的お互いの距離が離れた連星系について、ブラッての最新の情報は www でも得られます (http://www-

クホール摂動論を用いた解析的なアプローチによる研究

tap.scphys.kyoto-u.ac.jp/)。

を主として進めています。波形の研究ばかりでなく、重力波の観測に伴ってどのような新しい天文学が可能になるかも重要な研究課題のひとつです。また、新たな重力波源の候補を提案するということも重要な研究課題です。過去にはブラックホール MACHO 連星が提案されたり、近年ではブラックホールの二次的準固有振動などが議論されてい2

近畿大学 大学院総合理工学研究科・理工学部理学科
井上開輝

構成

1

る。本研究室では、このような高次元時空の可能性
を一般相対論・宇宙論の観点から探る研究も行って教授 太田信義いる。

准教授 石橋明浩 ∗ 、井上開輝 ∗主なテーマ：

D2 宗行賢二(1) ブラックホール物理学（熱力学，安定性，
高次元ブラックホール）

B4 大畑玲裕、栗山雅矢、本道千聖、岩倉愛、橋本(2) 初期宇宙論（インフレーション宇宙，
高次元/ブレーン宇宙モデル）

賢人、大野輝、榑松隼也、坂本淳哉、西垣戸博(3) 現在の加速膨張宇宙（非一様性とダークエネ
ルギー）

企、宮原光司、高橋誠、樽谷寛士、中川知哉、仲本貴登、藤原広宣、松永高明∗

印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

研究

2.1

素粒子理論及び素粒子的宇宙論 (太田)2.3

観測的宇宙論及び重力理論 (井上)宇宙論的スケールで起こる一般相対論的現象の解
析から、ダークマターやダークエネルギーの起源を現象論的に解き明かす研究を行っている。特に、宇宙研究内容は、素粒子物理学の課題を場の量子論のの大域的トポロジー、局所ボイド構造、ミニハロー

手法で解明すること、特に、量子論と重力理論を融合など様々なスケールにおける非一様構造を観測的にさせた量子重力理論の研究である。その第 1 の候補解明することに焦点を当てながら研究を行っている。

である超弦理論の背後にある基本的原理、統一的 M

主なテーマ：

ルの量子論的物理、超弦とブレインを用いた通常の(1) 宇宙マイクロ波背景輻射（重力的赤方偏移）(2) 重力レンズ（重力による空間の歪み）

時空及び非可換時空の場の理論の非摂動的性質の解(3) 重力波 （重力による空間変化の波動）理論の定式化、対称性の破れの機構、ブラックホー

明、超弦理論の応用と検証としての宇宙論やブラッ

3

クホールなどを視野に入れた研究を行っている。

2.2

連絡先

住 所：〒 577-8502 東 大 阪 市 小 若 江 3-4-1 近 畿

重力理論及び宇宙論 (石橋)大学理工学部理学科物理学コース Phone :06宇宙の起源とその進化、ブラックホールなどの時 4307-xxxx、xxxx=3426（太田） 、3412（石橋） 、空の大域構造に関する問題を、主に一般相対性理論 4075（ 井 上 ）Fax : 06-6727-4301 で す。E-mailを用いて解き明かす理論研究をしている。物理学の address は、xxxx@phys.kindai.ac.jp、xxxx=ohtan
最前線では、宇宙がミクロには４次元よりもずっと （太田） 、akihiro（石橋） 、kinoue（井上）です。
多くの空間的な拡がりを持つ可能性が示唆されてい URL:http://www.phys.kindai.ac.jp/research/index.html

1

高エネルギー加速器研究機構（KEK) 理論センター 宇宙物理
グループ
郡和範

1 Dec. 2013

1

構成

2

本グループは、高エネルギー物理学と関連する宇研究
近年、宇宙研究の進展は目覚ましく、人類は、宇宙物理学の諸問題について基礎研究を行い、さらに宙の誕生と進化、さらにそこで起きる多様な宇宙現

それに基づいて次世代の観測・実験プロジェクトの象全体について統一的な描像を獲得しつつあります．

企画・提案を行うことを目的として、2007 年 4 月よしかし、同時に、ビッグバンの起源、暗黒物質・暗り高エネルギー加速器研究機構（KEK）素粒子原子

黒エネルギー問題、宇宙ジェットなどブラックホー

核研究所（素核研）の理論センター（旧：理論研究

ルが引き起こす諸現象の機構、超高エネルギー宇宙系）に新たに作られた研究グループです．構成員は線の起源など説明できない大きな謎も残されていま2013 年 12 月 1 日現在では以下の通りです．

す．KEK 宇宙物理グループでは、これら最大の謎に高エネルギー物理学の観点から理論的に挑み、さら教授 小玉英雄*に未発見の宇宙現象を予言することを目指していま准教授 井岡邦仁*

す．CMB 実験グループや他の理論グループ（素粒研究機関講師 郡和範*

です．

子現象論、弦理論、格子、原子核）との交流も盛ん

PD 野澤真人*、大橋勢樹*、高見一*、吉野裕高*
Cosmology

D3 林浩嗣、松本光洋、

宇宙論分野では，ダークエネルギー問題およびイ
Ivan Arraut (大阪大学大学院理学研究科国費留 ンフレーション問題という２つの謎を鍵として，重学生・KEK 特別共同利用研究員)
力を含む統一理論としての究極理論に迫ることを目標として研究を行っています．この研究では，高エD2 大山祥彦*

ネルギー領域での宇宙進化についての理論研究だけ

M1 蘇垠成でなく，電磁波，重力波など様々なメッセンジャー
で宇宙進化を直接探る（プローブ）方法の研究・開発*印は理論天文学懇談会会員

も重要となります．また，非コペルニクス的宇宙論など標準的でないアプローチの科学的検討も大切な

また、素核研には CMB 実験グループもあり、共同

課題です．さらに，最近は，高次元統一理論のコンでセミナーを行うなど、緊密に連絡を取り合っていパクト化により大量に生成される可能性があるアクます．

1

• 高次元ブラックホールの分類と安定性，量子論

シオン型モジュライの引き起こす多様な興味深い宇宙現象の研究により，アクシオン宇宙物理という究• ブレーンワールドブラックホール

極理論への新たな窓を開くことを目指したプロジェ
クトも推進しています．

• 重力波

また、素粒子現象論を初期宇宙に適用して背後にある理論を探る素粒子的宇宙論と呼ばれるボトムアップ型の研究スタイルも相補的に行っています．

Astrophysics
天体物理学は基礎物理学を用いて宇宙における様々• Λ-LTB 宇宙論な構造の起源・進化を研究する学問です．本グルー
プでは，KEK という環境を生かし，高エネルギー物• アクシオン宇宙物理（Axiverse）

理に関連するテーマに力を入れています．最新の観• インフレーションプローブによる究極理論探査 測・理論に対して基礎物理学に基づいた理論を展開することで，新しい普遍的なパラダイムを生み出す(UTQuest)

ことを目指しています．

• 素粒子的宇宙論

多くの高エネルギー天体現象は，ブラックホール
や中性子星といった強い重力を持つ高密度天体からの超高速ジェットが引き起こしていますが，その発Gravity

生機構は全く未知です．高エネルギー宇宙線の起源

現在，唯一の究極理論候補である超弦理論・M 理

論は本来，高次元の理論として定式化されています． も 100 年来の謎です．多くの基本的な謎に加え，最このため，このような高次元理論からどのようにし 近のガンマ線，ニュートリノ，重力波による全粒子て現在の４次元宇宙が生み出されたかを理解するこ 天文学の幕開けによって新たな謎も生まれています．
とが非常に大切になります．その一つの方法は，時 ガンマ線バーストが最遠方天体となったことで，宇空の高次元性の名残を探すことで，上で述べたイン

宙論との新たな繋がりもできました．また，高エネを研究することで，高次元ブラックホールなどの高す．最近では，宇宙線陽電子超過，PeV ニュートリ

フレーションプローブやアクシオン探査がそれにあ ルギー天体現象はしばしば地上では実現不可能な物たります．もう一つの方法は，高次元に特有の現象 理状態を伴うので，物理学に新しい領域も開拓しまノの検出に代表されるような，素粒子・原子核との次元強重力解の研究がその重要な例です．実際，５次

元ブラックリング解の存在や回転する高次元ブラッ 境界領域も著しく進展しました．本グループは，分
クホールの不安定性など，４次元と５次元以上では 野をまたぐ日々の活発な議論によって，新しい研究

強重力解の多様性や性質が全く異なることが次第に 領域を開拓しています．
明らかになりつつあります．

• ブラックホール・中性子星からのジェット

また，KAGRA 等の重力波干渉計の直接観測が間近に迫った今，重力波を用いて宇宙を探るための理論• 宇宙線の起源，加速，伝搬的基盤の構築が急務となっています．特に電波・ガン• ガンマ線バーストマ線などの電磁波やニュートリノ等のマルチメッセ
ンジャーと組み合わせた新たな研究を行っています．

• 活動銀河核• 超新星・超新星残骸• 高次元（超重力）理論における厳密解の構成

2• パルサー・パルサー星雲• Dr. Eduardo M. Martinez (Perimeter Institute)• Ｘ線・ガンマ線• Dr. Narendra Sahu (Indian Inst. Tech.)• 高エネルギーニュートリノ

• 野澤真人 (→ INFN, Milan, Italy)• 陽電子・反陽子・ヘリウム宇宙線

ビジタープログラム• 超高エネルギー宇宙線

KEK 理論センターは，国内理論コミュニティーと• 重力波天体の連携，アジア諸国を中心とする国際交流を強力に推進するために，国内，国際ビジタープログラムを• 初代星と高エネルギー天体

進めています．この制度は，国内外の大学院生・ポス
ドクを含む研究者が KEK に滞在して行う研究活動• ファスト電波バーストを支援するもので，旅費と滞在費を補助します．詳• CTA (Cherenkov Telescope Array)

しくは http://theory-center.kek.jp/theory/ を参照
して下さい．

3

共同利用
KEK は，上記の研究拠点としての活動に加えて， 4

大学共同利用機関として国内外の関連分野の研究者

KEK は学部を持ちませんが，総合研究大学院大に対して研究の場を提供しています．

学（総研大）大学院に高エネルギー加速器科学研究

国際会議・研究会・スクール（2012 – 2013 年度）• 国際会議 66

th

科として参加し，素核研にはその専攻の一つとして，素粒子原子核専攻が設置されています． KEK では，2006 年度より 5 年一貫博士課程を開設し，従来の藤原セミナー「X-raying the

修士課程を修了した学生に加えて，学部卒業生から

Gamma-Ray Universe – CTA-Xray LINK
meeting –」の直接の募集を始めました．大学に設置された大学院からも多くの受託学生を受け入れていて，素核研• 国際会議 「KEK-PH-FALL」

全体では，現在，35 名の院生がいます．また，ポス
ドク研究員の受け入れも行っております．大学院生，• 国際会議 「CMB2013」

ポスドク問わず大歓迎ですので，希望者は気軽にご• 国際ワークショップ「Axion Cosmophysics」• 国 際 ワ ー ク ショップ「Superstring

教育

連絡ください．

Cosmo-

最近の博士論文

physics」
招聘・派遣（2013 年度，抜粋）• Cosmological tests of models for the accelerating universe in terms of inhomogeneities [齋藤恵樹: 2013 年 3 月]

• Dr. Jens Chluba (Johns Hopkins U.)

最近の修士論文• Dr. Matthew Walters (UC Berkeley)3• 21cm 線の将来観測により得られるニュートリ
ノ質量及び世代数への制限 [大山祥彦:2012 年 2月]• ブラックリングの蒸発の終状態の解明に向けて[松本光洋:2011 年 2 月]

5

連絡先

住所：〒 305-0801

茨城県つくば市大穂 1-1

高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所 理論センター 宇宙物理グループ
電話番号：A-xxxx=029-864-xxxx, B-xxxx=029-879-

xxxx （xxxx は下記内線番号）
URL：http://cosmophysics.kek.jp/
E-mail：@X=@kek.jp, @Y=@post.kek.jp
内線番号

E-mail

小玉

A-5407

hideo.kodama@X井岡

B-6216
B-6090kunihito.ioka@X
kazunori.kohri@X

A-5406A-5406

nozawam@Ysohashi@Y吉野

B-6086A-5406

takami@Yhyoshino@Y林

B-6086hayashih@Y松本
大山B-6086A-5406

matsu@Yoyamayo@Y

Arraut

B-6086

ivanarr@Y

郡
野澤
大橋
高見

なお，部屋割は毎年変更されますので，WWW で最新情報を御確認下さい．

4

甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室
冨永望

1• さまざまな重元素量をもったガス雲からの磁場の散逸

構成[土井 健太郎:2011 年 3 月]
甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室は、理論宇宙• ガンマ線バーストジェットからの熱的放射のモンテカ

物理学・観測天文学の研究を行っており、2013 年 4 月 1 日

ルロシミュレーション [柴田 三四郎:2012 年 3 月]

現在の構成員は以下の通りです。

• 原始初代星からの輻射による降着円盤での磁場生成[城本 雄紀:2013 年 3 月]

教授 須佐元*• 超巨大質量星の超新星爆発における元素合成 [横山 智

准教授 冨永望*

広:2013 年 3 月]

院生 土井健太郎 (D3)、柴田三四郎 (D2)、横井慎吾 (M2)、
須藤佳衣 (M2)、松本恵未子 (M1)

連絡先

住所：〒 658-8501 兵庫県神戸市東灘区岡本 8-9-1*印は理論天文学懇談会会員

2

4

電話番号: 078-435-2484 (須佐) 2482 (冨永)研究E-mail address: susa@konan-u.ac.jp (須佐）tominaga@konan-u.ac.jp（冨永)発・ガンマ線バーストの研究を行っています。より具体的 WWW: http://tpweb2.phys.konan-u.ac.jp/
当研究室では初代天体形成・銀河形成の研究、超新星爆

な研究内容については e-mail にてお問い合わせください。

参考文献• 初代星からの輻射圧による種磁場の生成 [1, 2]• 輻射流体計算を用いた第一世代星の質量の制限 [6][1] Ando, M., Doi, K., & Susa, H. 2010, ApJ, 716, 1566

• 質量降着期の種族 III 星の形成 [4][2] Doi, K., & Susa, H. 2011, ApJ, 741, 93• 超新星ショックブレイクアウトの多波長光度曲線 [7][3] Matsumoto, E., et al. 2013, CBET, 3465, 1• 電子捕獲型超新星の多色光度曲線 [8]3• 可視光観測による超新星爆発探査観測 [3][4] Machida, M. N., & Doi, K. 2013, MNRAS, 435, 3283

• 相対論的ジェット中での輻射輸送計算 [5][5] Shibata, S., & Tominaga, N. 2012, Proc. of
GRB2012, 37

教育[6] Susa, H. 2013, ApJ, 773, 185

最近の修士論文[7] Tominaga, N. et al. 2011, ApJS, 193, 20• 初代星による宇宙の初期磁場の生成 [安藤 征史:2010[8] Tominaga, N. et al. 2013, ApJL, 771, L12

年 3 月]

1

国立天文台 JASMINE 検討室
山口正輝

1

構成
国立天文台 JASMINE 検討室では、銀河系及び銀河系内天体の探求を目標に近赤外線によるアストロメトリ (位2.1

サイエンス検討

2.1.1

銀河系の力学構造解明

我々の銀河系は主に星、星間ガス、ダークマターから

置天文) 観測衛星の計画推進を行っている。2013 年 5 月 1成っている。これらがどのような位相分布を持ち、銀河系

日現在の構成員は以下の通りである。

を形成しているかは未解決の大問題となっている。これらの位相分布、すなわち力学的構造を明らかにすることは、教授 郷田直輝*(室長)、小林行泰

銀河形成機構を明らかにする上で非常に重要である。我々
助教 辻本拓司、矢野太平*

は、与えられた銀河重力ポテンシャルの下で星の軌道計算研究員等 丹羽佳人 (研究員)、山口正輝*(特任研究員)、宇を行うことにより、自己無矛盾な位相分布関数を求める研都宮真 (研究支援員)、鹿島伸悟 (技術支援員)

究を行っている。さらに、そのポテンシャルのもとでの運動の積分を見つけることにより、任意のポテンシャルに対D1 原拓自 (東大天文)して運動の積分と位相分布関数を結びつけるスキームの構M2 田川貫通 (東大天文)築を行っている。また、このようにして求められた観測可能な星の位相分布関数とアストロメトリ観測データを比M1 手塚謙次郎 (東大天文)較することにより、ダークマターなど観測で直接的に得ることのできない物質の運動情報を知ることを目的とする。

他国立天文台併任メンバー 5 人

それにより銀河系全体の力学構造解明を目指す。

(*印は理論天文学懇談会会員)

2

2.1.2

研究

銀河化学進化の研究

星や銀河の起源や進化を探る上で、物質の化学組成は非近赤外線による高精度アストロメトリ観測衛星計画

常に重要な手がかりとなる。本研究室では、星の化学組成(JASMINE) の推進を行っている。銀河系のバルジにあを解析することにより、過去に星の内部または超新星爆発る星の位置、距離、固有運動を近赤外線を用いて 10 万分でどのような元素合成が行われてきたかを明らかにする研の 1 秒角で測定する。これにより、可視光だけでは分から究をおこなっている。さらに、それをもとに銀河内の星形

ない銀河系構造やその形成史、さらには高密度天体、恒星

成史を明らかにすることを目指す。

物理、星の形成・進化を明らかにするとともに、重力レン
ズ現象、一般相対論の検証、系外惑星探査などのサイエン

2.1.3

大質量 X 線連星の軌道決定

スも切り開くことを目的とする。
アストロメトリ観測は、連星の軌道要素の決定にも威力を発揮する。我々は、JASMINE 衛星の位置決定精度精度

1に対してどの程度の精度で軌道要素を決定できるかを見積る。衛星の開発は完了しており、現在は衛星の維持・管理、もることにより、見えない天体がブラックホールであるか

およびデータ解析準備を行っている。

中性子星であるかを判定できるか否か、または軌道面の向小型位置天文衛星: 小型 JASMINE

2.2.2

きとブラックホールからの質量放出 (ジェット) の向きがどこまで比較可能か、といった検証を行っている。

小型 JASMINE は JASMINE 計画の中核を担う衛星であり、銀河系バルジに含まれる 10 万個程度の星の位置や

2.1.4

アストロメトリ法による系外惑星探査および惑星

固有運動を世界で初めて測定し、バルジの力学構造を解明

質量決定

することを目的とする。さらには、高密度星・系外惑星・系外惑星探査法の一つとしてアストロメトリ法はよく知活動恒星等のサイエンスを拓くことを目指す (2.1 節参照)。

られている。我々は、JASMINE 衛星によってどの程度の主な仕様は、主鏡口径 30cm, 中心位置決定精度 10 マイク

系外惑星を発見できるかの見積もりを行っている。また、 ロ秒角, 衛星重量 400kg 程度である。JAXA のイプシロン
アストロメトリ法は惑星の質量を決定できる唯一の能動的 ロケットに搭載予定であり、2019 年の打ち上げを目指し観測方法である。現在発見されている系外惑星に対して、 ている。主なミッション要求・システム要求を満たす仕様
その系外惑星の質量がどの程度の精度で決定されるかの検 案が完成しており、現在は宇宙科学研究所小型科学衛星枠証も行っている。検証対象は主系列星にとどまらず、褐色へのミッション提案を控え、詳細な概念設計を行っている

矮星、YSO(Young Stellar Object) も含む。

段階である。

2.1.5

3

活動恒星の黒点研究

教育最近の修士論文

黒点を持つ恒星が自転すると、その光学中心位置はその自転とともに移動する。これをアストロメトリ観測により超小型位置天文観測衛星「Nano-JASMINE」の開発

捉えることで恒星黒点の情報を得ることができる。アスト

搭載用 CCD の性能評価 [室岡 純平:2011 年 3 月]

ロメトリによる黒点観測は未だになされた例がなく、全く

Nano-JASMINE の開発：宇宙放射線と CCD [志村 勇

新しい情報が得られる可能性がある。我々は、アストロメ

樹:2012 年 3 月]

トリにより黒点のどのような情報が引き出せるかの検討を

超小型位置天文観測衛星「Nano-JASMINE」の星像行っている。

中心位置決定法 [原 拓自:2013 年 3 月]

2.2

ミッション検討

2.2.1

超小型位置天文衛星: Nano-JASMINE

4

連絡先

住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２ー２１ー１

Nano-JASMINE は JASMINE 計画の先駆けであり、ヒ

電話番号:0422-34-36xx （xx は下記内線番号）

ッパルコス衛星のデータと合わせることにより、星の位置や固有運動の精度を向上させることを目的とする。特に、homepage：http://www.jasmine-galaxy.org/index-j.html

欧州の可視光位置天文衛星 Gaia ではできない明るい星のスタッフ観測が可能なため、世界的にユニークである。主な仕様

郷田

は、主鏡口径 5cm, 中心位置決定精度 3 ミリ秒角, 衛星重小林

量 35kg である。ブラジルの発射場からウクライナのロケッ

辻本トにより、2015 年に打ち上げられることが予定されてい

矢野

2

内線番号

E-mail address

16
03

naoteru.gouda@nao.ac.jp
yuki@merope.mtk.nao.ac.jp

1701taku.tsujimoto@nao.ac.jp
yano.t@nao.ac.jp

国立天文台理論研究部・天文シミュレーションプロジェクト
田中雅臣

1

構成

一部のみを紹介します。これ以外にも様々な分野の研究が行われており、日本最大級の理論研究グループの特徴を生2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

かした、分野間交流も盛んに行なわれています。研究内容
や最新の研究成果はホームページ (http://th.nao.ac.jp) に教授 小久保英一郎*、富阪幸治*、吉田春夫も掲載されています。

准教授 梶野敏貴*、中村文隆*
助教 伊藤孝士、大須賀健*、工藤哲洋*、田中雅臣*、

2.1

星・惑星系・銀河形成

2.1.1

惑星系形成 (小久保)浜名崇*
特任助教 銭谷誠司*、高橋博之*、滝脇知也*、藤井通子*、
藤本桂三

太陽系は惑星、衛星、環、小惑星、太陽系外縁天体、彗
星と、質量・組成・軌道の違う多様な天体から構成されてPD 有吉雄哉、石津尚喜*、押野翔一、鈴木昭宏*、いる。これらの天体はどのようにして形成されたのだろう

楢崎弥生、福士比奈子、堀安範、山崎大、脇田茂、か。また、近年、観測によって銀河系には太陽系以外にも

和田智秀

多様な惑星系が存在することが明らかになっている。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D3 野村真理子*

原始惑星系円盤とよばれる星周円盤から形成される。原始D2 片岡章雅*、藤井顕彦

惑星系円盤から惑星系までの形成過程を理論的に明かにし、多様な惑星系の起源を描き出すことを目指す。現在は

D1 橋詰克也

ガス惑星核の形成、地球型惑星形成、惑星環の構造、彗星雲の形成などについて研究を進めている。

M2 柴垣翔太、柴田雄
M1 平居悠2.1.2

星形成 (富阪)*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員
星は様々な階層の天体を形成する最も基本的な要素であり、その形成過程の理解は天体物理学の基本的問題の一つ

2研究である。この過程では重力が重要な役割を果たすが、星間乱流、磁場、原子・分子過程、輻射が絡み合った複雑な系

国立天文台理論研究部・天文シミュレーションプロジェ

である。これらの素過程を取り入れた磁気流体力学、輻射

クトで行なわれている研究内容は多岐に渡り、現在の天文

磁気流体力学の非定常シミュレーションをおこない、乱流、学・宇宙物理学の相当な範囲をカバーしています。ここでは理論天文学宇宙物理学懇談会会員の研究内容を中心に、

1

磁場、回転等の役割を明らかにすることを目指している。

またシミュレーションと観測を比較する手法や、高精度、 2.2
高速のシミュレーション手法の開発等にも注力している。

2.2.1
2.1.3

高エネルギー・高密度天体
ブラックホール降着流・噴出流の研究 (大須賀)ブラックホール周囲のガス降着流からは放射やジェット、

星・星団形成 (中村)

円盤風として膨大なエネルギーが放出される。これが活動

スーパーコンピューター等を用いて、星間雲から星・星

銀河中心核やブラックホール連星といった高エネルギー天団が誕生する過程を数値磁気流体力学シミュレーションを体現象の起源と考えられている。また、巨大ブラックホー

用いて調べている。銀河系の大半の星は星団で生まれるた

ルの形成および巨大ブラックホールと母銀河の共進化におめ、先にできた星が近くで起こる星形成に多大な影響を及いても重要な役割を担う。ブラックホール周囲での現象をぼすが、その詳細はよくわかっていない。星団形成過程の解明するには重力、流体、磁場、放射輸送を全て組み合わカギとなる星のフィードバック・乱流・磁場の役割に着目せた放射磁気流体力学が必要である。スーパーコンピュー
し、星団の形成過程のモデル構築を行っている。また星・ タを駆使した大規模数値シミュレーションによって研究を
星団形成領域の観測的研究も推進し、星・星団形成モデル 進めている。
の構築を理論と観測を協同させて進めている。

2.2.2
2.1.4

星団の形成と進化 (藤井)ブラックホール連星からのジェット形成機構 (高橋)ブラックホール連星は伴星からのガス降着によって膨大若い星団には散開星団の他に young massive cluster とな量の重力エネルギーを解放し、フレアやジェットといっ呼ばれる大質量でコンパクトな星団が存在することがわた活動性を示す。このジェットのパワー、形成過程、収束

かってきている。流体計算と N 体計算を用いて、これら

性、エネルギー変換効率といった基本的な物理を理解するの星団の形成過程について、重力多体系の力学的進化を軸ことはブラックホール連星のみならず活動銀河核ジェットに共通点や差異を明らかにしようとしている。また、そのやそれに伴う銀河へのフィードバック過程を理解する上でために必要なシミュレーション手法の開発も行っている。 も重要である。この問題を理解するために相対論、ガス、
磁場、輻射過程といった様々な物理を無矛盾に取り入れた

2.1.5

多次元数値計算を行っている。

銀河円盤の力学的進化 (藤井)ダークマターハロー中での銀河円盤の力学的進化につ2.2.3

いて、GPU クラスタを用いた大規模 N 体計算によって調

高密度天体の形成メカニズムの解明 (滝脇)

べている。GPU クラスタによる大規模シミュレーション

重力崩壊型超新星は太陽質量の約 10 倍を超える大質量の利点である大粒子数を活かし、ダークマターハローの取星がその進化の最終段階に示す大爆発現象である。超新り扱い（N 体/外場）による銀河円盤の力学的進化への影

星は一天体現象ではありながら、重力波、ニュートリノ、

響や、銀河の円盤、バルジ、ハローの質量比やスケール長

可視光、宇宙線などを放出し、非常に豊かな天文学の対といったパラメータが、銀河の渦状腕やバー構造の形成・ 象となっている。また中性子星、ブラックホール、マグネ
進化にどう影響するのかを明らかにすることを目指して ターといった高エネルギーコンパクト天体の形成過程そのいる。

ものであり、ニュートリノ反応や原子核反応を司る高エネ
ルギー物理学の宇宙における実験場となっている。星の持つ、質量、自転、磁場といった量が、星の一生にどのように影響し、超新星やガンマ線バーストといったどのような2

最期に結びつくのかは恒星進化の大問題である。近年ではて、重力レンズ効果を応用した観測的宇宙論研究を主目的

京コンピュターや天文台の並列計算機によって非常に大規とした大規模観測計画が推進されている。こういった背景

模な数値シミュレーションが可能になったため、急速にそのもと、重力レンズ効果を応用した高精度宇宙論研究を目のメカニズムの解明が進んでいる。

指し、理論・観測の両側面から研究を推進している。

高密度天体における重力波放出過程の研究 (滝脇)2.4

磁気流体現象・プラズマ物理

超新星からは、その爆発時に重力波が放射される。よ2.4.1

天体磁気流体現象 (工藤)2.2.4

り現実的な超新星シミュレーションに基づいた重力波形の宇宙には磁場とプラズマが普遍的に存在している。その理論予測を行い、将来稼働する重力波検出器 (KAGRA(日ため、磁場が重要な働きをしている天体現象が数多く知ら本)、advanced LIGO(米) など) による重力波の観測可能れている。例えば、宇宙ジェット、降着円盤、 星間ガス、性や、そこからどのような物理が引き出せるのか、先進的

太陽大気、などである。天体のような巨視的なスケールのな研究を行なっている。これまで超新星爆発のシミュレー

現象では、多くの場合、磁気流体力学が現象を取り扱うたションは２次元軸対称を仮定して計算が行われ、重力波波

めのよい近似となっている。そこで、上であげたような天形が予想されてきたが、近年自然な３次元計算が行えるよ体現象を磁気流体力学を用いて研究している。特に、時間

うになり、より現実的な重力波形が予測できるようになっ

発展の数値シミュレーションを行い、複雑で活動的な磁気てきている。

2.2.5

流体現象を理解しようと試みている。

コンパクト連星合体の研究 (田中)2.4.2
近い将来、連星中性子星の合体やブラックホールと中性

磁気リコネクションの基礎研究 (銭谷)太陽・恒星表面で激しい爆発（フレア）を引き起こす子星の合体からの重力波が直接検出されることが期待さ「磁気リコネクション」の基礎メカニズムを研究している。

れている。このようなコンパクト連星合体における多次元

磁力線を繋ぎかえて磁気エネルギーを解放する物理素過輻射輸送シミュレーションを行うことによって、重力波に引き続いて期待される電磁波放射の特徴を研究している。
重力波と電磁波両方の情報を使ったマルチメッセンジャー

程を、運動論プラズマ理論や数値シミュレーションを用いて研究するとともに、地球磁気圏の衛星観測データを使って検証するなど、多方面から総合的に理解しようとして天文学を開拓し、コンパクト連星合体の親星や高密度物質いる。さらに、こうした理解を出発点に、パルサー・マグの状態方程式を明らかにすることを目指している。

ネターといった相対論プラズマ環境でのフレアや高エネル
ギー粒子加速を理解しようと試みている。

2.3

宇宙論

2.3.1

重力レンズ効果を応用した観測的宇宙論 (浜名)3

重力レンズ効果は、その主要メカニズムが重力のみで記

教育
総合研究大学院大学 (物理科学研究科 天文科学専攻)、

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

東京大学大学院 (理学系研究科 天文学専攻)、その他大学段となっている。また宇宙の構造形成進化を介して、宇宙院 (国立天文台の特別共同利用研究員、受託大学院生制度の暗黒エネルギーの巨視的性質を探るユニークな手段にもを利用) から大学院生を受け入れています。

なっている。近年、国立天文台や国内外の研究機関におい3

最近の博士論文

4

連絡先

Formation and Early Evolution of Circumstellar 住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２ー２１ー１
Disks [塚本 祐介: 2012 年 3 月]
電話番号：0422-34-xxxx （xxxx は下記内線番号）
ホームページ：http://th.nao.ac.jp
Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of
以下はスタッフのみの情報です。
Star Formation Processes [富田 賢吾: 2012 年 3 月]

Cosmic History of Core-Collapse Supernovae andSupernova Relic Neutrinos [鈴木 重太朗: 2011 年 9

内線番号

小久保

3930
3732
3741

kokubo[at]th.nao.ac.jp
tomisaka[at]th.nao.ac.jp
h.yoshida[at]nao.ac.jp

3740
3733

kajino[at]nao.ac.jp
fumitaka.nakamura[at]nao.ac.jp

3454
3730
3734

tito[at]cfca.nao.ac.jp
ken.ohsuga[at]nao.ac.jp
kudoh[at]th.nao.ac.jp

3752
3743

masaomi.tanaka[at]nao.ac.jp
hamana.tk[at]nao.ac.jp

富阪

月]

吉田
梶野

Dynamical friction in a cored density distribution/ Disk and bulge
formation inclump-cluster
galaxies名前中村[井上 茂樹: 2011 年 3 月]

伊藤
大須賀Particle-Particle Particle-Tree: A Direct-Tree Hy-工藤brid Scheme forCollisional N-Body Simulations[押野 翔一: 2011 年 3 月]

田中
浜名

最近の修士論文
矮小銀河の化学動力学進化の研究：数値シミュレー
ションコードの構築 [泉田 史杏: 2013 年 3 月]
輻射流体計算による超臨界降着流及び噴出流の大局的構造の研究 [橋詰 克也: 2013 年 3 月]
高密度惑星環の力学に関する理論的研究 [藤井 顕彦:

2012 年 3 月]
超新星爆発メカニズム及びその銀河化学進化寄与の解明に向けた超新星爆発偏光度予測手法の開発 [釋 宏
介: 2012 年 3 月]

Thermal Evolution of Primordial Gas and Formation of First Stars [佐々木 明: 2011 年 3 月]
R-process nucleosynthesis in neutrino-pair heatedcollapsar model [佐藤 奨: 2011 年 3 月]

4E-mail address滋賀大学教育学部数理情報研究室
穂積俊輔

1

構成

り、情報・技術専修・専攻に所属したので、基本的に天文学や宇宙物理学関係の講義や演習は担当していない。今後

当研究室は、教育学部学校教育教員養成課程情報・技術の学年進行とともに、コンピュータ応用の一つとして、天専修・専攻に所属している。2013 年 5 月 1 日現在の構成

文シミュレーションや画像処理を教育する予定である。

員は以下の通りである。
教授 穂積 俊輔*

4

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

連絡先

住所：〒 520-0862 大津市平津 2-5-1
電話番号: 077-537-7835 (直通)2

研究FAX: 077-537-7840
E-mail: hozumi@edu.shiga-u.ac.jp

円盤銀河の渦状構造 [3] やバー構造、および 、円盤銀河の力学的安定性とその進化や、楕円銀河の中心部で観測されているカスプの形成 [4] など 、無衝突恒星系力学の問
題を数値シミュレーションによって研究している。特に、参考文献[1] S. Hozumi, “Destructible Bars in Disk Galaxies under the Dynamical In uence of a Massive Central

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 SCF 法 (Self-Consistent Field Method)Black Hole”, PASJ, 64, 5 (2012)

を用いて数値計算を行っている。この方法で、銀河中心に存在する大質量ブラックホールによる棒状構造消失の問題[2] S. Hozumi and L. Hernquist, “Secular Evolution of
Barred Galaxies with Massive Central Black Holes”,

を調べた [1, 2]。これまでに、3 次元円盤を SCF 法で計算するコード を開発し 、自己重力ハローも SCF 法で計算でPASJ, 57, 719-731 (2005)

きるように拡張した。さらに、このコード の GPU 化も終了し 、円盤、バルジ、ハローをすべて SCF 法で計算でき[3] S. Hozumi, “Pitch Angle of Spiral Galaxies as

るコードを開発中である。今後は、1 億体以上の粒子によ

Viewed from Global Instabilities of Flat Stellar
Disks”, Lecture Notes in Physics, 626, 380-386(2003)る円盤銀河の大規模シミュレーションを行い、その力学進化を明らかにしたいと考えている。

3[4] S. Hozumi, A. Burkert, and T. Fujiwara, “The origin and formation of cuspy density profiles through教育

violent relaxation of stellar systems”, MNRAS, 311,
377-384 (2000)

3 年 6 学期間のうちの 1 学期間、全学共通教養科目として「宇宙と地球」を講義している。2012 年度の改組によ1

千葉大学大学院理学研究科 宇宙物理学研究室
松元亮治



構成
宇宙物理学研究室は千葉大学大学院理学研究科に所属します。  年  月  日現在の構成員は以下の通りです。
教授 松元亮治（大学院理学研究科）

輻射輸送コードの開発と原始惑星系円盤への適用

 次モーメント法に基づく輻射輸送コードを作成し  、
原始星からの輻射によって照射された原始惑星系円盤の構造と時間発展を調べている。

教授 花輪知幸 先進科学センター
准教授 宮路茂樹 大学院理学研究科

 銀河・銀河団における磁気流体現象

特任助教 松本洋介（大学院理学研究科）

銀河ガス円盤の大局的  次元

 数値実験を行い、銀河磁場の増幅・維持過程を調べている 。特に、非熱的粒子（宇宙線）が円盤ダイナモに及ぼす影響を明らかにしようとしている。熱伝導と  粘性を考慮した  次
元磁気流体コードを用いて、銀河団プラズマの密度・温度
分布に磁場が及ぼす効果についても調べている 。

 小川崇之 朝比奈雄太 工藤祐己、彭之翰 原田哲弥
印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

 超高マッハ数衝撃波による粒子加速計算
    !  法に基づく電磁粒子シミュレー
ションコードを超並列計算機に実装して高マッハ数の無衝突衝撃波をシミュレートし、大振幅の電磁場擾乱によって冪乗則のエネルギー分布を持つ相対論的電子が生成される過程を明らかにしつつある "

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。



降着円盤とジェット

ブラックホール降着円盤の状態遷移、 線強度の激しい 宇宙磁気流体・プラズマシミュレーション

時間変動、準周期振動 

、降着円盤からのジェット
コードの開発噴出等のメカニズムを明らかにするため、円盤全体を計算
宇宙磁気流体の各種時間積分エンジン、磁気拡散、熱伝領域に含めた大局的な磁気流体  数値実験、輻射流
体シミュレーションを実施し、超高光度Ｘ線源（ や 導、輻射冷却、自己重力等のモジュール、シミュレーショ
潮汐破壊事象  に適用している。宇宙ジェットと星間ガ ン結果の可視化ツール、初期条件設定、入力パラメータなどをセットにした基本課題ライブラリなどから構成される
ス相互作用のシミュレーションも実施中。
公開ソフトウェア #$% の改訂を進め、 !

法に基づく

内線番号

電磁粒子コード & #$% も公開した。

松元亮治
花輪知幸



宮路茂樹

教育

松本洋介
小川崇之

最近の博士論文朝比奈雄太¯ '() *()(*+ )( ), %& (  %.&  ) #) /)01).1 )+&) % 川島朋尚2  年 月¯ 31 +) )1*()(*+ 45 ) )& %.&)6 三上隼人2  年  月
最近の修士論文¯ 降着円盤ダイナモとハード-ソフト状態遷移の大局的 次元磁気流体数値実験 小野貴史2  年  月¯ 活動銀河中心における広輝線雲加速の輻射磁気流体
数値実験 大塚淳輝2  年  月¯ 輻射輸送Ｍ１モデルの数値解と原始惑星系円盤への適用 菅野裕次 2  年  月¯ 非熱的粒子を考慮したパーカー不安定性と円盤ダイ
ナモの磁気流体数値実験 工藤祐己 2  年  月

連絡先
住所：〒 7-8"千葉市稲毛区弥生町 -

千葉大学大学院理学研究科宇宙物理学研究室
電話番号2ダイアルイン方式で、- 9-:::: （:::: は
下記内線番号）
当研究室についての最新の情報は 000 でも得られます1&2;;000<)<&1*<<1=-.<<>&;(:-><1+。
内線番号と 4-+ (( は以下の通りです <1=.<<>& を付加して下さい） 。

工藤祐己
彭 之翰
原田哲弥

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参考文献
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筑波大学宇宙物理理論研究室
森正夫

1

構成

研究や計算科学研究センター所有の国内有数のスーパーコンピュータや京コンピュータ等を使った数値シミュレー

当研究室の大学院生は，筑波大学大学院数理物質科学研

ションを用いています。また，宇宙物理学における様々な

究科物理学専攻に所属しています。2013 年 12 月 1 日現在

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の構成員は以下の通りです。

います。

教授 梅村雅之*

2.1

准教授 森正夫*

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」から，

講師 吉川耕司*

銀河誕生までの約 10 億年間は宇宙進化のミッシングリン

PD 石山 智明*, 澁谷隆俊, 長谷川 賢二*, 行方 大輔*,

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

Alexander Wagnerを握っているのは，宇宙の中で最初に形成された第一世代

D3 扇谷 豪, 三木 洋平

天体と，これによる宇宙の再電離です。また，宇宙最初の大質量星からの紫外線がその周囲の星形成に与える影響に

D2 小松 勇, 田中 賢

ついて，スーパーコンピュータを用いて大規模な輻射流体D1 安部 牧人, 五十嵐 朱夏

力学計算を進めています。宇宙の再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
M2 桐原 崇亘, 鈴木 裕行, 山井 勇樹, 渡邉 歩を詳細に解析しています。また，宇宙再電離を引き起こすM1 小野間 章友, 加藤 一輝, 村田 貴紀, 山崎 健太郎

紫外線は，ガスを加熱することを通して，銀河形成に大きな影響を与えることを示しました ([4])。

*印は理論天文学懇談会会員

2.2

2

研究

銀河形成・進化

現在の標準的な宇宙モデルであるコールドダークマター
モデル (CDM) のもとで行う流体力学シミュレーションや主な研究課題は，宇宙進化，第一世代天体形成，銀河形成，銀河団，観測的宇宙論，巨大ブラックホール形成， 解析計算によって得られた結果と、近傍銀河や高赤方偏移
銀河中心核活動，星・惑星系形成です。当研究室では，数天体の観測データとの詳細な比較を行うことにより、銀河値シミュレーションを主な研究手段として，様々な天体のの形成・進化の研究しています (文献 [1, 2])。特に、CDM

形成・進化を研究しています。研究の特色は，輻射流体力

では観測をうまく説明できていないとされる銀河に付随す学を使って天体形成時の物質と輻射の相互作用を第一原るダークハローの密度プロファイル、衛星銀河の数、銀河理から計算していることです。研究手法としては，解析的の角運動量問題等が、銀河形成に伴う様々な物理過程を考1• GPU を用いた輻射流体力学シミュレーションの高速化 [大野純:2013 年 3 月]

慮することでどのように解決され得るのかに注目して研究しています (文献 [3])。

2.3• 初代星形成における紫外線輻射の流体力学的効果 [久保田明夏:2013 年 3 月]

超巨大ブラックホール形成

我々の天の川銀河を含むほとんどすべての銀河の中心部には、太陽質量の 105 から 108 倍の質量をもつ巨大なブ

4

ラックホールが存在することが知られています。また、こ連絡先

れらのブラックホールの質量は母銀河のバルジの質量と住所：〒 305-8577 茨城県つくば市天王台１-１-１

非常に良い相関があります。これらの巨大ブラックホール

電話番号:ダイアルイン方式で、029-853-xxxx （xxxx はは、恒星質量程度のブラックホールから周囲のガスの質量

下記内線番号）

降着やブラックホール同士の合体を経て形成されたと考え

当研究室についての最新の情報は www でも得られまられています。その実際の成長過程を解明するため数値シす (http://www.ccs.tsukuba.ac.jp/Astro/index-j.html)。

ミュレーションを用いて複数のブラックホールとダークマ

また E-mail address は、

username @ccs.tsukuba.ac.jp
伴うブラックホールの集積過程について研究しています。 です。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。
ター・恒星との力学的相互作用のを調べたり、銀河衝突に

2.4

内線番号

username

森

6494
6034

umemura
mmori

吉川

6490

kohji

梅村

計算機製作と数値シミュレーションの高速化技術

現代の宇宙物理学において，数値シミュレーションの果たす役割はますます大きくなっています。私たちは，宇宙物理学における数値シミュレーションで重要な物理過程で参考文献ある重力相互作用・流体力学・輻射輸送をより高速に計算[1] H. Yajima, M. Umemura and M. Mori, MNRAS,

するための計算機の開発やアルゴリズムおよび実装技術の420, 3381 (2012)

開発を行っています。特に、GPGPU に代表されるような[2] M. Tsuchiya, M. Mori and S. Nitta, MNRAS, 432,
2837 (2013)

計算加速装置を汎用の数値計算に利用するシステムを用いた数値計算の高速化を研究しています (文献 [5])。

[3] G. Ogiya and M. Mori, ApJ, 736, L2 (2011)3

教育[4] K. Hasegwa and B. Semelin, MNRAS, 428, 154(2012)

最近の修士論文[5] Y. Miki, D. Takahashi and M. Mori, Computer
Physics Communications, 184, 2159 (2013)• 3 次元輻射流体計算による紫外線輻射場中の星団形成過程の研究 [安倍牧人:2013 年 3 月]
• 球対称定常銀河風の解析 [五十嵐朱夏:2013 年 3 月]

2

東京工業大学大学院理工学研究科宇宙物理学理論グループ
山口昌英

1• 修正重力理論

構成• ブラックホールのトポロジー

我々のグループでは、広い意味での宇宙物理学の研究を行っており、2 名の教員と 2 名の PD および 4 名の大学院生によって構成されています。2013 年 10 月 1 日現在の構

3

成員は以下の通りです。

教育

最近の博士論文

准教授 山口昌英*• Time in the Weak Value and the Discrete Time
Quantum Walk [鹿野豊 : 2011 年 9 月]

助教 椎野克*PD 斎川賢一*，Xian Gao
最近の修士論文

M2 戸辺弘亮, 太田敦久, 吉田大介
• 非一様等方宇宙における宇宙論 [戸辺弘亮 : 2013 年 3月]

M1 佐藤正憲*印は理論天文学懇談会会員• INFLATION IN STRING THEORY [石橋佳 : 2013年 3 月]

2• 量子状態の幾何と幾何学的位相 [古賀実 : 2012 年 3
月]

研究
研究室の最近の主なテーマは大きく分けて「宇宙論」、• 弱測定による信号増幅の最適化 [須佐友紀 : 2012 年 3月]「重力理論」の二つから成っています。また、大学院生は素粒子理論、原子核理論の研究グループと同じ部屋が割り当てられ、分野間の交流が活発になるように工夫されてい• Painleve-Gullstrand 座標と重力崩壊ます。最近の個々のテーマは以下の通りです。

[金井祐樹 :

2011 年 3 月]

• 暗黒エネルギー、暗黒物質の起源• 密度揺らぎの性質

4• インフレーションモデル構築

住所：〒 152-8551 東京都目黒区大岡山 2-12-1• バリオン非対称性

当研究室についての情報は以下の URL でも得られます。

連絡先(http://www.th.phys.titech.ac.jp/cosmo/index.html)
また E-mail によるお問い合わせは、• 原始重力波1山口 (gucci at phys.titech.ac.jp)、[8] Spectator field models in light of spectral index after Planck:

椎野 (msiino at th.phys.titech.ac.jp)のいずれかまで御願いします。

Takeshi Kobayashi, Fuminobu Takahashi, Tomo
Takahashi, Masahide Yamaguchi
e-Print Archive: arXiv:1303.6255 [astro-ph.CO].

参考文献[9] Implications of Planck results for models with local
type non-Gaussianity:[1] Teichmüller parameters for multiple BTZ black holespacetime:
Yasunari Kurita, Masaru Siino

Teruaki Suyama, Tomo Takahashi, Masahide Yamaguchi, Shuichiro Yokoyama
e-Print Archive: arXiv:1303.5374 [astro-ph.CO].

e-Print Archive: arXiv:1310.5326 [hep-th].
[2] Eﬀective gravitational interactions of dark matteraxions:Toshifumi Noumi, Ken’ichi Saikawa, Ryosuke Sato,
Masahide Yamaguchi
e-Print Archive: arXiv:1310.0167 [hep-ph].
[3] Graceful exit from Higgs G-inflation:
Kohei Kamada, Tsutomu Kobayashi, Taro Kunimitsu, Masahide Yamaguchi, Jun’ichi Yokoyama
e-Print Archive: arXiv:1309.7410 [hep-ph].
[4] On the estimation of gravitational wave spectrum
from cosmic domain walls:
Takashi Hiramatsu, Masahiro Kawasaki, Ken’ichi
Saikawa
e-Print Archive: arXiv:1309.5001 [astro-ph.CO].
[5] Multi-field G-inflation:
Tsutomu Kobayashi, Norihiro Tanahashi, Masahide
Yamaguchi
e-Print Archive: arXiv:1308.4798 [hep-th].
[6] Conformal-Frame (In)dependence of CosmologicalObservations in Scalar-Tensor Theory:
Takeshi Chiba, Masahide Yamaguchi
e-Print Archive: arXiv:1308.1142 [gr-qc].
[7] Primordial spectra from sudden turning trajectory:
Toshifumi Noumi, Masahide Yamaguchi
e-Print Archive: arXiv:1307.7110 [hep-th].
2

東京工業大学 惑星理論グループ
中本泰史

構成

1

星形成 大質量星から最小質量星まで、星間雲の重力収縮による星形成過程を調べています。

東京工業大学・惑星理論グループは、大学院理工学研究
科・地球惑星科学専攻の井田研究室 #・牧野研究室 #・中原始惑星系円盤の形成と進化 水素・ヘリウムガスからな

本研究室・野村研究室を中心としたグループです。(#はる円盤状天体が原始惑星系円盤です。この中の固体微地球生命研究所所属)

粒子が集まり、惑星が形成されたと考えられます。

2013 年 11 月 1 日現在の構成員は、次の通りです。

原始惑星系円盤の化学進化 円盤ガスの化学組成の進化を教授

井田茂、牧野淳一郎*

調べています。誕生する惑星の組成に対してはもちろ

准教授

中本泰史* 、野村英子*、

ん、円盤の観測にとっても重要な情報です。

竹内拓*、長沢真樹子、斎藤貴之*、

微惑星の形成 円盤内の固体微粒子が集まり、大きさ 1km

玄田英典、佐々木貴教

ないし 100km 程度の天体が形成されたと考えられま

助教

奥住聡*

研究員

台坂淳子*、馬場淳一*、藤井友香

PD

樋口有理可*、Karen Lewis

D3
D2

加瀬啓之、鐵紘由紀、細野七月、松本侑士

だと考えられます。その形成過程は、円盤内固体微粒

國友正信

子や微惑星の形成と密接に関連しています。

D1
M2

瀧哲朗

す。微惑星です。その形成過程を調べています。
隕石の形成 隕石は小惑星の破片で、それは微惑星の名残

惑星集積過程 微惑星が合体成長して惑星が形成される過伊藤祐一、上田翔士、上田裕太、

程を明らかにしようとしています。

落合裕道、和田義輝

M1

惑星大気の形成と進化 地球大気をはじめ、惑星が持つ大菊地章宏、佐藤貴央、高附翔馬、山本智子

気の起源や形成過程を明らかにしようとしています。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

系外惑星の起源 観測されている系外惑星の特徴から、それらの形成・進化過程を探っています。

2

研究と教育

惑星系の力学進化 惑星間の重力により、惑星の軌道が進本グループは大学院理工学研究科・地球惑星科学専攻に化します。系の姿が最初の状態から大きく変わる場合

属し、大学院生・学部生に対して教育を行っています。

もあります。

本グループでは主に、星・惑星系や銀河の形成過程を理論的に研究しています。現在、具体的には次のようなテー

連絡先マに取り組んでいます。

3

銀河形成・進化 私たちの銀河系をはじめ、銀河の形成や連絡先を含め、各種情報は www でも得られます。

http://www.geo.titech.ac.jp/

力学的進化過程を調べています。

1東京大学 宇宙線研究所 高エネルギー天体グループ
木坂 将大

2013/12/1

1

構成

値シミュレーションなどを通して、上記の天体からの電磁波や宇宙線、ニュートリノ放射のモデルを検当グループは宇宙線研究所に 2009 年 12 月に新設

討し、観測との比較から、粒子加速や放射過程を探されました。2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下ろうとしています。また理論的手段に加え、地上望の通りです。

遠鏡や人工衛星からの観測データ (電磁場・電波観教授 寺澤 敏夫*

測、プラズマ粒子・X 線 ∼ ガンマ線観測など) の解
析も活用し、国際宇宙ステーションにおける電子観

助教 浅野 勝晃*

測計画へも参加しています。
観測的研究の 1 例として、かにパルサーからの巨

PD 赤池 陽水、木坂 将大*、田中 周太*、宮本 英明

大電波パルスの研究が挙げられます [1]。かにパル

D3 小尾 善男 (東工大受託)

サーからは、平均的な強度の電波パルスと比較して非常に強いパルスがおよそ 3 秒に 1 回程度観測されD1 三上 諒ています。異常な輝度温度、∼ 10−9 秒以下の構造

M2 樋口 千夏 (東工大受託)を持つことなどから、極めて小さな領域に高密度か
つ相対論的エネルギーを持ったプラズマ粒子が位相M1 佐々木 健斗、杜 驍がそろった大振幅の電波放射を行っていると考えら*印は理論天文学懇談会会員

れますが、その発生機構などはほとんどわかっていません。もし比較的放射機構の理解が進んでいる他の波長帯への影響があればその正体に迫ることが出2

研究

来る可能性があるため、我々は電波と X 線の同時観
測、またパルスの生成、伝播に対する理論的モデル

当グループでは、宇宙線粒子の加速・生成機構なの構築、さらにはこのパルス観測を利用した星間空

どについての研究を行っています。宇宙線の加速過間の構造の調査など、多角的に研究を行っています。

程・放射過程の舞台となる高エネルギー天体現象とこの他、遠方の天体現象に迫る手がかりを得るた

して、超新星爆発、パルサー磁気圏、マグネター (超め、より詳細なデータが得られる太陽・地球近傍の惑

強磁場中性子星) の巨大フレア、中性子星同士または星間空間で起こる爆発的エネルギー解放現象の研究も中性子星とブラックホールの合体、銀河中心ブラッ

行っています。これらは、関与する粒子は 106 −109 eV

クホールから噴き出すジェット、銀河系スケールま程度以下に限られるとはいえ、直接探査が可能であで広がるガンマ線の巨大泡構造、正体不明のガンマ

り、高エネルギー天体現象の雛形として、理論モデ

線バーストなどを挙げることができます。我々は数1

ルの検証に不可欠な実験場を提供してきました。例*: @icrr.u-tokyo.ac.jp

えば 30 年ほど前に提唱され、現在の宇宙線起源理論

研究室 HP:の根幹をなしている衝撃波統計粒子加速理論は、惑

http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/hea/index.html

星間空間の衝撃波研究によりその基礎が確立したという歴史があります。

参考文献

3

[1] Mikami, R., et al. Journal of the Physical Society of Japan, (2014) in press

教育

最近の修士論文

4[2] Tanaka, S. J., & Takahara, F. Monthly Notices• 太陽フレアにおけるニュートリノ放射の数値的研究 [武石 隆治:2013 年 3 月]of the Royal Astrophysical Society, 429, 2945,(2013)• Crab パルサーからの Giant Radio Pulse: 電波・
硬 X 線同時観測による放射機構に関する研究 [三上 諒:2013 年 3 月]

[3] Asano, K., & Mészáros, P. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 09, 008, (2013)• Crab Pulsar Giant Radio Pulse の星間プラズマ
内伝搬の研究 [山越 陽介:2012 年 3 月 (東工大)]

tices of Royal Astronomical Society, 421 3543
(2012)[5] Terasawa, T., & Matsukiyo, S. Space Science
Reviews, 173 623 (2012)

連絡先

住所：〒 277-8582 千葉県柏市柏の葉 5-1-5
電話番号:04-713x-xxxx （xxxxx は下記内線番号）

内線番号

E-mail寺澤

65137

terasawa*

浅野

63187

asanok*yosui*

赤池
木坂
田中
宮本
小尾
三上
樋口
佐々木
杜

[4] Kisaka, S., & Kawanaka, N. Monthly No-

kisaka*sjtanaka*
hide*
yoshio*mikami*earendil*kentos*tosho*

2東京大学宇宙線研究所理論グループ
横山修一郎

1

2.2

構成

暗黒物質

○東京大学宇宙線研究所理論グループでは、様々な角度

現在の宇宙の構成物質として、いまだに正体がわかってから素粒子と宇宙に関する理論研究を行っています。2013

いない暗黒物質。理論グループでは理論的側面、現象論的年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

側面、及び宇宙論からの視点を通じてその正体に迫る研究を行っています。

教授 川崎雅裕*
准教授

伊部昌宏

3

PD 横山修一郎*

教育

最近の博士論文

大学院生 [D3] 川上悦子、北嶋直弥*、竹迫知博、[D2] 武• Production and evolution of axion dark matter in

田直幸、[D1] 山田將樹、吉野一慶、[M2] 露木孝尚、

the early universe [斎川賢一: 2013 年 3 月]

[M1] 相沢比、早川拓、ホンジョンピョン

• Forecast constraints on cosmic string parametersfrom observations of gravitational waves and CMB*印は理論天文学懇談会会員[宮本幸一: 2013 年 3 月]

2

研究最近の修士論文

主な研究対象は以下のとおりです。詳細は、参考文献に• アフレックダイン機構と物質の起源 [山田將樹: 2013年 3 月]

連ねました最近の出版論文をご参照ください、

2.1• 格子シミュレーションによるアクシオン・ドメイン

初期宇宙論

ウォール問題に関する研究 [吉野一慶: 2013 年 3 月]

宇宙の観測技術が進むにつれ、我々の宇宙の現在、そして昔の詳細な姿が物理的に議論できる時代が到来していま4す。理論グループでは、誕生間もない宇宙で起きたとされ連絡先る様々な素粒子現象を研究し、素粒子物理の観点と将来の 住所：〒 277-8582 千葉県柏市柏の葉５−１−５
宇宙論的観測を駆使することで、初期宇宙論の重要なパラ ホームページアドレス: www.icrr.u-tokyo.ac.jp/th/thダイムであるインフレーション宇宙、バリオン生成を中心 j.htmlに統一的に理解することを目指しています。
電話番号: 04-713x-xxxx (x-xxxx は内線番号)
また E-mail address は、

1username @icrr.u-tokyo.ac.jp[12] K. Harigaya, M. Kawasaki and T. T. Yanagida,です。内線番号 (x-xxxx) と username は以下の通りです。
Phys. Lett. B 719, 126 (2013)
内線番号

username川崎6-3160kawasaki横山

6-3164shu[13] K.

Harigaya,

M. Ibe, M. Kawasaki and T. T. Yanagida, Phys.
Rev. D 87, no. 6, 063514 (2013)[14] S. Kasuya, M. Kawasaki and M. Yamada, Phys.
Lett. B 726, 1 (2013) [arXiv:1211.4743 [hep-ph]].

参考文献[1] E. Kawakami,

M. Kawasaki,

K. Miyamoto, [15] M. Kawasaki, F. Takahashi and T. Takesako, JCAP
1304, 008 (2013)

K. Nakayama and T. Sekiguchi, JCAP 1207, 037(2012)[16] M. Kawasaki, N. Kitajima and K. Nakayama, Phys.
Rev. D 87, no. 3, 035010 (2013)[2] T. Hiramatsu, M. Kawasaki, K. ’i. Saikawa and
T. Sekiguchi, Phys. Rev. D 85, 105020 (2012)[17] A. Kamada, M. Kawasaki and M. Yamada, Phys.
Lett. B 719, 9 (2013)[3] M. Kawasaki and M. Kusakabe, Phys. Rev. D 86,
063003 (2012)[18] C. Hikage, M. Kawasaki, T. Sekiguchi and T. Takahashi, JCAP 1303, 020 (2013)[4] M. Kawasaki and T. Takesako, JCAP 1208, 031(2012)[19] K. Miyamoto and K. Nakayama, JCAP 1307, 012(2013)[5] M. Kawasaki and T. Takesako, Phys. Lett. B 718,
522 (2012)[20] M. Kawasaki and K. Nakayama, Ann. Rev. Nucl.
Part. Sci. 63, 69 (2013)[6] M. Kawasaki, K. ’i. Saikawa and N. Takeda, Phys.
Rev. D 87, 103521 (2013)[21] M. Kawasaki, N. Kitajima, K. Nakayama andT. T. Yanagida, JCAP 1306, 037 (2013)[7] M. Shiraishi, S. Saga and S. Yokoyama, JCAP 1211,
046 (2012)[22] T. Suyama and S. Yokoyama, JCAP 1306, 018[8] M. Kawasaki and M. Yamada, Phys. Rev. D 87,(2013)

023517 (2013)[23] T. Suyama, T. Takahashi, M. Yamaguchi and
S. Yokoyama, JCAP 1306, 012 (2013)[9] S. Yokoyama and T. Matsubara, Phys. Rev. D 87,
023525 (2013)[24] M. Kawasaki, N. Kitajima and S. Yokoyama, JCAP
1308, 042 (2013)[10] S. Kuroyanagi, K. Miyamoto, T. Sekiguchi, K. Taka-hashi and J. Silk, Phys. Rev. D 87, 023522 (2013)[25] M. Kawasaki, T. T. Yanagida and K. Yoshino,
Erratum-ibid. D 87, no. 6, 069903 (2013)]
JCAP 1311, 030 (2013)[11] K. ’i. Saikawa and M. Yamaguchi, Phys. Rev. D 87,[26] T. Fujita and S. Yokoyama, JCAP 1309, 009 (2013)

085010 (2013)2東京大学駒場宇宙物理学理論研究室
谷口敬介

1

構成

的な平衡状態においての回転則には、系の積分可能性からの制限がつくが、新たに東京大学駒場キャンパスには教養学部と大学院総合文化R2 Ω(Ωα − Ωα )j
= α 0 2 2 α 0 α ,1 − jΩΩc − R0 Ω (Ω − Ω0 )研究科があり、宇宙物理学理論グループが所属しているのは、学部としては宇宙地球部会、大学院としては広域科学
専攻広域システム科学系です。教授と准教授は大学院理学という回転則を提案した。この回転側は、ニュートン極限系研究科天文学専攻の兼担教員も務めているので、在籍しで Kepler 的なものや速度一定的なものも含んでいる。
２）磁場入り自己重力天体の定常状態の定式化に関してている大学院生は総合文化研究科もしくは理学系研究科のの「電流密度」重視の視点からの「新たな定式化」の提案所属です。

駒場宇宙物理学理論グループは下記の構成員からなり、 と様々な定常状態の計算例の提示。

MHD 近似のもとで磁場を扱う場合、伝統的には定式化の中で電流密度を消去して磁場のみが変数となるようにし主として連星を含む恒星の構造や安定性を研究しています。2013 年 11 月現在の構成員は以下の通りです。

て扱われてきた。しかし、物理的な状況を明確に把握しな

教授 江里口 良治*

がら計算を進めるには、電流密度を残した定式化のほうが便利である。特に、軸対称定常な barotrope を MHD 近似

准教授 蜂巣 泉*

で扱うとき、その電流密度の表式は次のようになり、物理助教 谷口 敬介*、吉田 慎一郎

的な意味が明らかになった項から構成されていることがわ
かる。

D3 井田 修司、藤澤 幸太郎*

jBω
= [κ′ (Ψ) + Rvφ Q′′ (Ψ)]+ Q′ (Ψ)
c4π
4π

M2 佐藤 裕史、宋 成登
M1 漆畑 貴樹

+ρR [µ(Ψ) + Rvφ Ω′ (Ψ)] eφ .

*印は理論天文学懇談会会員

ここで Ψ は磁場の ﬂux 関数、κ, µ, Ω, Q は Ψ の任意関数である。その他の変数は通常使用される意味を持ってい2る。この電流密度は、任意関数を 4 つ含み、その任意関数

研究の形が様々な磁場構造に対応している。具体的な磁場構造に関しては、Fujisawa ら [2] に詳しい。

本グループで最近行われている研究は以下の通りです（括弧内は文責者名）。

超新星に関する研究（蜂巣）研究テーマは二つあります。(1)Ia 型超新星や回帰新星連星を含む恒星の構造や安定性の研究（江里口）１）一般相対論的な非一様回転天体の平衡状態におけるの進化経路などの連星系の進化、(2) 超新星爆発や新星爆

新たな回転則の提案とその応用例の提示 [1]。一般相対論

発の流体力学的計算です。私たちが見出した Ia 型超新星1• 中性子星と磁場を伴う円盤の一般相対論的平衡状態[藤井 亮治：2011 年 3 月]の進化プロセスは、金属量が太陽比で 10 分の 1 以上にならないと、Ia 型超新星が爆発を始めないことから、これを応用すると、宇宙の化学進化に面白い効果が現れてきま• Study of stationary axisymmetric magnetized stars
with meridional ﬂow in Newtonian gravity [藤澤 幸
太郎：2011 年 3 月]

す。最近は、Ia 型超新星の周りに星周物質が見つかるなど
新しい展開もあり、私たちの連星進化理論が試されるようになりました。また、最近、古典新星の光度曲線を理論的に再現できるようになりました。これで何が面白いかとい

最近の卒業論文

うと、白色矮星の質量がビシッと決定できることです。例• 定常磁場星の新しい厳密解 — 軸対称系列から非軸対えば、2010 年に爆発した U Sco という回帰型新星は、白称系列へ — [川村 拓夢：2011 年 3 月]

色矮星の質量が 1.37M⊙ と、まさに Ia 型超新星爆発直前の親星であることが明らかになりました。その結果、Ia 型
超新星爆発を起こしそうな、いくつかの天体をリストアッ4

プできるようになっています。

連絡先

住所：〒 153-8902 東京都目黒区駒場 3-8-1

コンパクト連星の一般相対論的準平衡解（谷口）ブラックホールや中性子星などで構成された連星系は、重力波の放出源として、また継続時間の短いガンマ線バー
ストを引き起こす候補天体の一つとして、興味深い天体

電話番号：03-5454-xxxx （xxxx は下記 4 桁番号）

E-mail：username @ea.c.u-tokyo.ac.jp
Web site：http://ea.c.u-tokyo.ac.jp/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スタッフ名求め、合体直前の物理過程を解明す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。また最近では、一般相対論だけ谷口ではなく、スカラーテンソル理論を用いた研究も行ってい吉田

電話番号下 4 桁

username

江里口

6610

eriguchi

蜂巣

6615
6611
6614

hachisu
keisukeyoshidaます。
その他の構成員の連絡先はウェブページに掲載されてい星の内部磁場構造の研究（藤澤）ますので、御参照下さい。

星の内部の定常的な磁場構造や子午面流構造の理論的な計算を行っている。シンプルな系を、ただし丁寧に計算し参考文献て解析することで、マグネターや中性子星、白色矮星などといった天体の内部磁場構造を考えている。さらに、そこで得られた磁場構造をもとにして、マグネターのジャイア
ントフレアや磁場の永年進化、磁気圏構造などといった、具体的な現象に関する研究を行っている。一方で、これら[2] K. Fujisawa, S. Yoshida and Y. Eriguchi, MN, 422,
434 (2012); K. Fujisawa, R. Takahashi, Sj. Yoshidaの研究で得られた知見をもとにして、星の子午面流と回転とその形状の研究なども行っている。

3[1] F. Garleazzi, S. Yoshida and Y. Eriguchi, AA, 541,
156 (2012)

and Y. Eriguchi, MN, 431, 1453 (2013); K. Fujisawa
and Y. Eriguchi, MN, 432, 1245 (2013); K. Fujisawa
and Y. Eriguchi, MN, in press (2013)

教育

最近の修士論文2東京大学 理学系研究科 地球惑星科学専攻
横山央明

1

構成

究としては、惑星表面の水の量と環境の関係に関する研
究や、惑星形成直後の進化段階で、２つの異なるタイプの

わたしたちの専攻では、地球科学とともに、プラズマ宇

地球型惑星が生じることを示した研究などがある。（文献

宙物理学・太陽物理学・惑星科学・系外惑星学などの天文[2]）

学にかかわる研究を理論・実験・観測的に行っています。

2013 年 12 月 1 日現在の構成員は、研究スタッフ約 50 名、大学院生・ポスドク約 200 名で、天文理論研究をおこなっ

太陽系内および系外惑星の起源と構造：生駒大洋
系外惑星の発見数は 1000 を超え、太陽系とは異なる多様な特徴が見えてきた。そうした惑星および惑星系の多様ているのは以下のメンバーです。

さの起源を知り、その中で太陽系、さらに地球というハビ

教授 星野真弘*

タブル惑星の起源や存在確率を解明することを研究目標と准教授 阿部豊、生駒大洋、横山央明*

している。具体的には、惑星の内部構造と大気構造の理論

助教 天野孝伸、 河原創*

モデリングおよび天体望遠鏡観測、惑星集積過程、地球の博士院生 白川慶介、鳥海森*、堀田英之*、飯島陽久

大気や海の獲得過程などの理論的研究をおこなっている。

修士院生 金子岳史、王爍洋、那須田哲也

太陽・天体プラズマの爆発・加熱現象：横山央明(*) 印は理論懇会員

太陽や天体でみられる活動現象、すなわち高温プラズマと磁場との相互作用が本質的物理であるような現象につい

2

研究て理論的・観測的に研究している。最近は、乱流リコネク
ションの理解をめざして、有限振幅擾乱を与えた電流シー

宇宙空間物理学・プラズマ宇宙物理学：星野真弘

トでのエネルギー解放について MHD シミュレーションを

宇宙・惑星プラズマの理論シミュレーション研究。地球周実施して研究している。

辺・太陽圏でのプラズマ現象の理解に基づく宇宙での高天体衝撃波における粒子加速および散逸過程：天野孝伸

エネルギー・プラズマ科学の解明。衝撃波・磁気リコネク

宇宙空間プラズマはしばしば粒子間衝突が無視できる無衝

ション・非線形波動などのプラズマ素過程の解明に重点を突プラズマとして振る舞う．その無衝突プラズマ中で発生置く。最近はリコネクションや衝撃波領域での「輻射とプする衝撃波では無衝突系特有の興味深い減少が多々発生す

ラズマの相乗効果」による粒子加速と動力学を研究しているが，その中でも特に高エネルギー宇宙線の加速機構につる。（文献 [1]）

いて数値シミュレーションおよび理論的な観点から研究し地球型惑星の多様性と生存可能惑星の形成条件：阿部豊ている．最近ではパルサー近傍などにおいて見られる相対地球のような天体が普遍的な存在か，特殊な存在か．この論的なプラズマ中の衝撃波やそれに関連する電磁場エネル

ような問いに答えることを目標にして，地球や惑星の様々

ギー散逸過程についても調べている．
（文献 [3]）な性質・特徴、特に生命が存在できる環境がいかに生成・維持されているか，また異なる性質を持つ地球型惑星の太陽系外惑星・観測的宇宙論：河原創
太陽系外惑星のキャラクタリゼーション手法や探査方式の「作り分け」について，理論的に検討している．最近の研1

開発。特に地球型惑星における生命探査を一つの目標とし造の変化によって励起される熱不安定に着目し、非線形非ている。その他にはコズミックバリオンの観測と宇宙論応

等方熱伝導と放射を考 慮した磁気流体シミュレーション用など。

を用いて研究を行っている。また、浮上磁場とコロナ磁場

無衝突降着円盤におけるプラズマ現象：白川慶介の相互作用による放出現象について、どのよ うな条件下

降着円盤中での角運動量輸送機構は円盤物理の基本問題ので放出が発生するかを磁気流体シミュレーションにより研一つであり、円盤を構成するプラズマが引き起こす不安定

究している。

性や乱流が効率的な角運動量輸送に関わっていると指摘さMechanisms of Reconnection Rate Enhancement

れている。従来 MHD 近似が主である降着円盤の理論を、 in 3D MHD simulation of a Current：王爍洋
近年観測的に存在が指摘されている無衝突円盤に応用する

Magnetic reconnection, the magnetic energy conversion
ため、イオンを粒子的に扱う Hybrid コードを開発して円 process, is believed to be the solution in various phe盤乱流の駆動に関わる磁気回転不安定性や乱流の飽和に関

nomena on the Sun. In order to explain the abrupt andenormous energy release of the solar activities, higher
reconnection rate is demanded. On the other hand, clas-

わる磁気リコネクションに着目して研究を行っている。
太陽対流層からの磁束浮上 MHD 数値計算：鳥海森

sical analysis on the large current sheet would result inによって生成された磁束が浮上することによって形成され rather slow energy conversion eﬃciency. Thus smaller
ると考えられている。太陽対流層からの大規模な磁束浮上 diﬀusion region is more preferable in astrophysical enMHD シミュレーションを行うことで、太陽における活動 vironment. How to address the scale gap between thereconnection site and gigantic structure remains a prob領域形成メカニズムの解明を目指している。（文献 [4]）黒点を含む太陽の活動領域は、対流層深部のダイナモ作用

lem. In our study, we build up a long thick current sheet
which is composed by chains of reconnection points to

太陽対流層の大規模流れと黒点 11 年周期：堀田英之
太陽対流層の差動回転・子午面還流などの大規模流れ、まresolve the mechanisms that could achieve high reconnection rate generally.

たその帰結と考えられている太陽磁場 (黒点) の 11 年周期の理解を目標に研究をおこなっている。これらの理解には、乱流的な状況下にある熱対流の性質を理解する事が必

宇宙線の影響を考慮した磁気浮力不安定性：那須田哲也

須である。太陽対流層全体を計算領域としつつ、小スケー

磁気浮力不安定性の一種であるパーカー不安定性は、銀河

ルの乱流を分解するという大規模な数値計算を数値計算法

磁場の維持形成機構として考えられている銀河ダイナモのから見直して実現している。（文献 [5]）素過程の一つである。宇宙線はそのパーカー不安定性を促進する役割を果たしており、宇宙線を考慮することで成長

太陽表面対流と磁場構造：飯島陽久のタイムスケールは短くなる。宇宙線の影響を受けた磁気

太陽表面における対流運動と磁場構造の間の相互作用の解

浮力不安定性のシミュレーションを行うことで、成長のタ明を目指し、数値的研究を行なっている。現在は、部分電

イムスケールを見積り、銀河ダイナモモデルを詳細化する

離の熱力学的効果を考慮し、輻射輸送と電磁流体を結合さことを目指している。

せた現実的な数値シミュレーションを用いて、太陽超粒状斑と呼ばれる特徴的な対流スケールが、磁場と対流の相互作用によって形成される可能性を検討している。

3

太陽フィラメント形成、放出メカニズム：金子岳史

教育最近の修士論文

太陽フィラメントはコロナ内に出現する低温高密度プラズマ雲であり、宇宙空間へ放出され CME を引き起こす原因• Multi-wavelength Spectroscopic Observations andとなる。低温高密度プラズマの生成機構について、磁場構2Magnetohydrodynamic Simulations of Solar Coronal Jet [松井悠起:2012 年 3 月]
• Large-scale Magnetohydrodynamic Numerical Simulations on the Solar Flux Emergence and the Formation of Active Region [鳥海森:2011 年 3 月]
• Studies of Solar Magnetic Cycle and Diﬀerential Rotation Based on Mean Field Model [堀田英之:2011
年 3 月]

4

連絡先

住所：〒 113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1 理学部 1 号館

WWW: http://www.eps.s.u-tokyo.ac.jp/

参考文献[1] C. H. Jaroschek and M. Hoshino, 2009,
Radiation Dominated Relativistic Current Sheets,
PRL, 103 (7) doi:10.1103/PhyRevLett.103.075002.
[2] Hamano, K., Y. Abe and H. Genda: Emergence of
two types of terrestrial planet on solidiﬁcation ofmagma ocean. Nature, 497, 607-610, 2013.
[3] Amano, T., and J. G. Kirk (2013), The Roleof Superluminal Electromagnetic Waves in Pulsar
Wind Termination Shocks, Astrophys. J., 770(1),18, doi:10.1088/0004-637X/770/1/18.
[4] S. Toriumi & T. Yokoyama, 2010, Two-step Emergence of the Magnetic Flux Sheet from the Solar
Convection Zone, ApJ, 714, 505.
[5] H. Hotta, M. Rempel, T. Yokoyama, Y. Iida, and Y.
Fan, 2012, Numerical calculation of convection with
reduced speed of sound technique, A&A, 539, A30

3東京大学大学院理学系研究科天文学専攻

理論グループ

川中宣太

構成

1

ターの制限、Pop III の星の脈動安定性、対流の脈動安定性への寄与の研究、自転の速い星の脈動の研究、星の脈動

本グループは柴橋研、戸谷研、梅田研から構成されていに関する数理物理などが、最近３年間の研究内容です。

ます。2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下のとおりです。
教授 柴橋 博資、戸谷 友則*

2.2

准教授 梅田 秀之*

戸谷研

スタッフの戸谷・川中がポスドクや大学院生とともに、
主に宇宙論、銀河形成進化、高エネルギー宇宙物理学など

助教 川中 宣太*、高田 将郎の分野で観測との連携を念頭に置いた理論研究を推進してPD 清水 一紘、Melanie Godart、Othman Benomar

います。最近の研究テーマには、すばる望遠鏡を用いた遠D3 奥村 純、園井 崇史*

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）、遠方ガンマ線バーストを用D2 平野 信吾*

いた初期宇宙の探査や宇宙再電離の研究 [1]、遠方超新星探査とそれによる超新星発生頻度や超新星母天体の謎に迫D1 舎川 元成、Hamid Hamidani

る研究 [2]、ガンマ線ブレーザーの宇宙論的進化とガンマ

M2 石井 達穂、大北 晨平、高橋 亘、前田 和宏

線宇宙背景放射の起源 [3]、ガンマ線バーストの中心エン
ジン [4]、超新星残骸やパルサーにおける宇宙線粒子の加M1 高橋 智将

速機構とその検証方法についての研究などがあります。

*印は理論天文学懇談会会員

2.3

研究

2
2.1

梅田研

本研究室では超新星親星の進化計算を行い [6, 7]、それを用いて大質量星や超新星による元素合成計算 [8] や、ガ

柴橋研

ンマ線バーストや超新星の爆発機構の解明をめざした（磁星震学・日震学を中心に、星や太陽の動的現象や安定性

気）流体力学的シミューレーション [9] に応用しています。

の研究を行っています。星震学・日震学というのは、星やまた、宇宙の初代星の形成や進化のシミュレーション [10]太陽の変動（星については主に光度変化、太陽についてはに基づいた初代星の進化計算も行っています。

速度場）を解析して、見えない筈の星の内部を探るという研究で、ケプラー衛星等からの観測により、現在飛躍的に発展している研究分野です。Be 星の活動のメカニズム、白色矮星での新たな脈動メカニズム、アクシオンのパラメー

1

3

教育

最近の博士論文柴橋
戸谷Supernova Nucleosynthesis with Neutrino Processes
and Origin of Extremely Metal-Poor Stars [泉谷 夏
子: 2013 年 3 月]

梅田
川中
高田
清水

Formation and Early Evolution of Circumstellar
Disks [塚本 裕介: 2012 年 3 月]

GodartBenomar

最近の修士論文

奥村
園井

Be 星の星周円盤の生成 [石松 宏幸: 2013 年 3 月]

平野

A 型特異星の極短周期脈動に伴う吸収線輪郭変動 [内舎川

藤 純: 2012 年 3 月]

HamidaniFirst Star Formation and Dark Star Evolution [平野石井信吾: 2012 年 3 月]

大北高橋亘

2 次元特殊相対論的流体コードの開発とガンマ線バー
ストモデルへの適用：注入条件によるジェット進化の前田
高橋智

違いについての研究 [駒井 一憲: 2011 年 3 月]

Vibrational Instability of Metal Poor Stars due to

内線番号

username

4256
4257
8055

shibahashi
totani
umeda

4255
8056

noritatakata1032
4266

shimizumelanie.godart
othman.benomar

4266
4266

okumura@kusastro.kyoto-u.ac.jp
sonoi

4265
4266
4266

hiranotonegawa
hamid

4265
4265

ishii@ea.c.u-tokyo.ac.jp
okita

4265
4266
4265

ktakahashi
kmaedattakahashi

参考文献

ε-mechanism [園井 崇史: 2011 年 3 月]

[1] T. Totani et al. PASJ, 58, 485 (2006)

4[2] T. Totani et al. PASJ, 60, 1327 (2008)

連絡先

住所：〒 113-0033 東京都文京区本郷７ー３ー１[3] Y. Inoue & T. Totani, ApJ, 702, 523 (2009)東京大学大学院理学系研究科天文学専攻[4] N. Kawanaka et al. ApJ, 777, L15 (2013)

電話番号:03-5841-xxxx （xxxx は下記内線番号）
ホームページ: http://www.astron.s.u-tokyo.ac.jp[5] K. Takahashi et al. ApJ, 771, 28 (2013)

E-mail:特記以外は username@astron.s.u-tokyo.ac.jp[6] H. Umeda et al. PTEP, 2012, 01A302 (2012)[7] T. Yoshida & H. Umeda, MNRAS, 412, L78 (2011)[8] T. Kuroda & H. Umeda, ApJS, 191, 439 (2010)[9] S. Hirano et al. ApJ, in press (2013)2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
須山輝明・横山順一

1

構成

もに、将来の実現を目指す宇宙重力場望遠鏡 DECIGO 計
画に参画しています。

東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研

研究体制としては、物理学教室の宇宙理論研究室と連携究センター初期宇宙論部門では宇宙論及び重力波の理論的し、セミナーや論文紹介等を合同で行っています。また、研究を行っており、2013 年 11 月現在の構成員は以下の通定例のセミナーは、当部門出身者及び関係者から学内外よりです。（当研究室の名簿は五十音順です。）

り多くの研究者の参加も得て、さまざまな研究機関の研究
者と共同研究を行っています。

伊藤洋介*（特任助教）、Wu Yipeng（特別研究学生）、枝

国際共同研究としては、固有の外国人客員教授のポスト
和成*（M2）、木村蘭平*（学振研究員）、國光太郎*（D1）、 を擁しており、毎年三名程度の客員教授が 1―5ヶ月間程Alexei A. Starobinsky (客員教授)、須山輝明*（助教）、高 度滞在し、共同研究を行っています。
橋一史（M1）、中間智弘*（D1）、林中貴宏（M1）、宮本
最近の具体的な研究テーマとして、最近の出版論文のタ裕平*（D2）、山内大介*（学振研究員）、横山順一*（教 イトルを参考文献欄に連ねますので、ご参照下さい。
授）、渡辺悠貴*（特任研究員）*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

3
2

研究

教育

2005 年に横山が着任以来 4 名の博士と 11 名の修士を輩出しています。

素粒子的宇宙論・相対論的宇宙論と宇宙構造進化論を中
心に、宇宙論の理論的研究を推進しています。方向性とし最近の博士論文ては、場の量子論、素粒子物理、一般相対論等の基礎理論• “Cosmological consequences of ﬂat directions inminimal supersymmetric standard model”

を用いて初期宇宙の進化を再現するトップダウン型の研究と、宇宙背景放射等の観測データから出発して初期宇宙の物理に還元するボトムアップ型の研究を並行して行ってい[鎌田耕平:2011 年 3 月]

ます。また、重力理論、非平衡場の理論等の周辺分野の基• “Observational signatures of primordial black holes:

礎研究も必要に応じて行っています。これらに加え、近年

Gravitational waves and cosmic rays”

は重力波の初検出と それによる新しい天文学の創生をめ[齋藤遼:2011 年 3 月]

ざし、国内で建設が進められている大型低温重力波望遠鏡

KAGRA プロジェクトのデータ解析の準備を進めるとと• “Probing signatures of new physics in the cosmic
microwave background”
1

[中島正裕:2012 年 3 月]

内線番号username• “Cosmological consequences of modiﬁed gravity for

伊藤

8787

yousuke itoh

the primordial and late-time cosmic acceleration”

Wu
枝
木村

8787
8787
8787

ypwu
eda
rampei

國光

8787
8787

kunimitsu
suyama

4413
8787
4413

ktakahashi
nakamahayashinaka

8787
8787

miyamaoto
yamauchi

7637
8297

yokoyama
watanabe[本橋隼人:2013 年 3 月]
最近の修士論文

須山• 「ブラックホールダークマター連星の形成と重力波

高橋

放出」

中間

[牧浦顕二郎:2012 年 3 月]

林中
宮本

• 「宇宙ひもの重力波問題と超重力インフレーション」

山内[宮本裕平:2012 年 3 月]

横山
渡辺

• 「高密度惑星環の力学に関する理論的研究」

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線番号[藤井顕彦:2012 年 3 月]

は代表番号です。WWW で最新の情報を提供しておりま• 「初期宇宙におけるヒッグス場のダイナミクスとそのすので、御参照下さい。
宇宙論的帰結」[國光太郎:2013 年 3 月]

参考文献

• 「原始ブラックホール形成の精細数値解析」[1][中間智弘:2013 年 3 月]

4

連絡先Gravitational modulated reheating and nonGaussianity in Supergravity R2 inﬂation,
Y.
Watanabe and J. Yokoyama, Physical Review D87(2013) 103524.

[2]

住所：〒 113-0033 文京区本郷 7-3-1 東京大学理学部 4 号

Magneto-reheating constraints from curvature
perturbations, C. Ringeval, T. Suyama and J.
Yokoyama, JCAP 1309 (2013) 020.

館6階
電話番号:ダイアルイン方式で、03-5841-xxxx （xxxx は
下記内線番号）[3]

当研究室についての最新の情報は www でも得られます

Primordial spikes from wrapped brane inﬂation,
T. Kobayashi and J. Yokoyama, JCAP 1302 (2013)
005, Erratum-ibid. 1309 (2013) E02.

(http://www.resceu.s.u-tokyo.ac.jp/)。また E-mail address は、
username @resceu.s.u-tokyo.ac.jp[4]です。内線番号 (2xxxx) と username は以下の通りです。

Consequences of a stochastic approach to the conformal invariance of inﬂationary correlators, H. Motohashi, T. Suyama and J. Yokoyama, Physical Review D86 (2012) 123514.

2

[5]

Higgs condensation as an unwanted curvaton, T. [14] Phase transition and monopole production in suKunimitsu and J. Yokoyama, Physical Review D86
pergravity inﬂation, K. Kamada, K. Nakayama and(2012) 083541.

[6]

J. Yokoyama, Physical Review D85 (2012) 043503.

Cosmic strings with twisted magnetic ﬂux lines and [15] Primordial non-Gaussianities of gravitational
wound-strings in extra dimensions, M. Lake and J.
waves in the most general single-ﬁeld inﬂation
Yokoyama, JCAP 1209 (2012) 030, Erratum-ibid.
1308 (2013) E01.

[7]model, X. Gao, T. Kobayashi, M. Yamaguchi and
J. Yokoyama, Physical Review Letters 107 (2011)

211301.
Full bispectra from primordial scalar and tensor
perturbations in the most general single-ﬁeld inﬂa- [16] Temporal enhancement of super-horizon curvation model, X. Gao, T. Kobayashi, M. Shiraishi,
ture perturbations from decays of two curvatons and
M. Yamaguchi and J. Yokoyama, PTEP 2013 (2013)
053E03.

[8]its cosmological consequences, T. Suyama and J.
Yokoyama, Physical Review D84 (2011) 083511.

Resonant signatures of heavy scalar ﬁelds in [17] Generalized G-inﬂation: Inﬂation with the mostthe cosmic microwave background, R. Saito, M.
general second-order ﬁeld equations, T. Kobayashi,
Nakashima, Y. Takamizu and J. Yokoyama, JCAP
M. Yamaguchi, and J. Yokoyama, Progress of The1211 (2012) 036.

[9]

oretical Physics 126 (2011) 511-529.

Self-consistent initial conditions for primordial [18]black hole formation, A. Polnarev, T. Nakama andJ. Yokoyama, JCAP 1209 (2012) 027.

[10]

Kobayashi, M. Yamaguchi and J. Yokoyama, Physical Review D83 (2011) 103524.

Metric perturbation from inﬂationary magnetic [19]ﬁeld and generic bound on inﬂation models, T.
Suyama and J. Yokoyama, Physical Review D86[12]

Evading the pulsar constraints on the cosmic string
tension in supergravity inﬂation, K. Kamada, Y.

[20]

Improved estimation of radiated axions fromcosmological axionic strings, T. Hiramatsu, M.
Kawasaki, T. Sekiguchi, M. Yamaguchi and J.

Miyamoto and J. Yokoyama, JCAP 1210 (2012) 023.

Yokoyama, Physical Review D83 (2011) 123531.

Cosmology based on f (R) gravity admits 1 eV

[21]sterile neutrinos, H. Motohashi, A. Starobinsky andJ. Yokoyama, Physical Review Letters 110 (2013)
121302.
[13]

Future oscillations around phantom devide inf (R) gravity, H. Motohashi, A. Starobinsky andJ. Yokoyama, JCAP 1106 (2011) 006.

(2012) 023512.
[11]

Primordial non-Gaussianity from G-inﬂation, T.

Higgs G-inﬂation, K. Kamada, T. Kobayashi, M.
Yamaguchi and J. Yokoyama, Physical Review D83(2011) 083515.

[22]

Full nonlinear growing and decaying modes of su-

Generalized Higgs inﬂation, K. Kamada, T.
Kobayashi, T. Takahashi, M. Yamaguchi and J.

perhorizon curvature perturbations, Y. Takamizu
and J. Yokoyama, Physical Review D83 (2011)

Yokoyama, Physical Review D86 (2012) 023504.

043504.

3

[23]The eﬀect of varying sound velocity on primordial [32] Evolution of FLRW spacetime after the birth ofcurvature perturbations, M. Nakashima, R. Saito,
a cosmic string, M. Lake and T. Suyama, PhysicalY. Takamizu and J. Yokoyama, Progress of Theoretical Physics 125 (2011) 1035-1052.

[24]

Review D85 (2012) 083521.
[33]

A new probe of dark matter properties: gravitational waves from an intermediate mass black holeembedded in a dark matter mini-spike, K. Eda, Y.

T. Suyama, Physical Review D85 (2012) 044054.
[34]

Itoh, S. Kuroyanagi and J. Silk, Physical Review
Letters 110 (2013) 221101.
[25]

[27]

Cosmic string passage through the Earth and con-

[35]

Implications of Planck results for models with local[36] Extension of local-type inequality for the higher
type non-Gaussianity, T. Suyama, T. Takahashi,order correlation functions, T. Suyama and S.
M. Yamaguchi and S. Yokoyama, JCAP 1306 (2013)
Yokoyama, JCAP 1107 (2011) 033.
012.
[37]

Statistics of general functions of a Gaussian ﬁeld-

Derivative interactions in de Rham-GabadadzeTolley massive gravity, R. Kimura and D. Yamauchi, Physical Review D88 (2013) 084025.

[38]

Ultra slow-roll inﬂation and the non-Gaussianity
consistency relation, J. Martin, H. Motohashi and
T. Suyama, Physical Review D87 (2013) 023514.

Type-I cosmic string network, T. Hiramatsu, Y.
Sendouda, K. Takahashi, D. Yamauchi and C. Yoo,
Physical Review D88 (2013) 085021.

[39]

[29]

Self-accelerating solutions in massive gravity on
isotropic reference metric, H. Motohashi and T.
Suyama, Physical Review D86 (2012) 081502.

[30]Black hole perturbation in the most general scalar[40]tensor theory with second-order ﬁeld equations I:

Full-sky formulae for weak lensing power spectra from total angular momentum method, D. Yamauchi, T. Namikawa and A. Taruya, JCAP 1107
(2011) 033.

the odd-parity sector, T. Kobayashi, H. Motohashi and T. Suyama, Physical Review D85 (2012)084025.
[31]

Curvature perturbation from velocity modulation,
K. Nakayama and T. Suyama, Physical Review
D84 (2011) 063520.

application to non-Gaussianity from preheating, T.
Suyama and S. Yokoyama, JCAP 1306 (2013) 018.
[28]

Black hole perturbation in parity violating gravitational theories, H. Motohashi and T. Suyama,
Physical Review D84 (2011) 084041.

sequent global earthquake, H. Motohashi and T.
Suyama, Astrophys.Space Sci. 348 (2013) 565-569.
[26]

Black hole perturbation in non-dynamical and dynamical Chern-Simons gravity, H. Motohashi andTesting general scalar-tensor gravity and massive gravity with cluster lensing, T. Narikawa, T.
Kobayashi, D. Yamauchi and R. Saito, Physical Review D87 (2013) 124006.

[41]

Fully non-linear equivalence of delta N and covariant formalisms, T. Suyama, Y. Watanabe and M.

Theoretical models of dark energy, J. Yoo and Y.
Watanabe, Int. J. Mod. Phys. D21 (2012) 123002.

Yamaguchi, Physical Review D85 (2012) 083504.

4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
細川隆史、大栗真宗

1

構成

2.1

宇宙のダークエネルギーとダークマター

1916 年のアインシュタインによる一般相対論の構築におり、宇宙物理学に関する様々な問題について活発に研究 よって始まった自然科学としての宇宙論は、ハッブルによを行っている。2013 年 9 月 1 日現在の構成員は以下の通 る宇宙膨張の発見、ガモフによるビッグバン理論の提案、
宇宙マイクロ波背景放射の発見を通じて、理論と観測の双りである。
宇宙理論研究室は、須藤研究室と吉田研究室からなって方からの進展を受け現在の標準宇宙論に至る。多くの観測

教授 須藤 靖*、吉田 直紀*

データを組合わせることで、宇宙の全エネルギー密度の約

助教 大栗 真宗*、細川 隆史*

68%がダークエネルギー、約 27%がダークマター、残りD2 柏木 俊哉、白崎 正人

が宇宙の「標準モデル」である。しかしながら宇宙の主成の約 5%が通常の元素、という結論が得られている。これ

D1 千秋 元、岡 アキラ、黒川 拓真、Yuxin Xue、須藤大地

分の正体が全く理解されていないという驚くべき事実は、

M2 鄭 昇明、早津 夏己、増田 賢人

すべく世界各地で様々な大規模サーベイ計画が進行してお宇宙・素粒子物理学のみならず、さらにより広く 21 世紀
科学に対して根源的な謎を突きつけている。この謎を解明
り、日本においてもすばる望遠鏡を用いた大掛りなサーベ

M1 表 尚平、上赤 翔也、櫻井 祐也、原田 了

イ計画によりこの謎の解明に挑む予定である。

*印は理論天文学懇談会会員

2

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。

• N 体シミュレーションを用いた Sloan Digital Sky Survey Luminous Red Galaxy 非等方クラスタリングの研究

再現

研究室の活動は主に「宇宙のダークエネルギーとダーク• 弱非線形領域における質量パワースペクトルの高速摂動計算法

マター」、「初期宇宙での天体形成」、「太陽系外惑星」のテーマを軸に行われており、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• 弱重力レンズモルフォルジー統計介等を定期的に行っている。各テーマは完全に独立ではな• 重力系のボルツマンシミュレーション

く、グループ間の議論も活発に行われている。また、ビッ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• 非熱的なウィーノ暗黒物質が構造形成に与える影響

構と共同して高い活動力を有するに至っている。

• 温かい暗黒物質モデル及び崩壊する荷電重粒子モデ
ルにおける銀河ハロー形成

1• シミュレーション銀河団の質量推定における静水圧平衡の正当性

惑星のほとんどは木星型（ガス）惑星だったが、2009 年

3 月に打ち上げられたケプラー衛星を始めとする観測手段の進歩で、地球程度の質量を持つ惑星の発見も検出される• 銀河系ダスト減光地図のスタック解析による銀河遠赤ようになった。とすればそれら遠方の地球型惑星に生命の外放射の検出兆候を以下にして見出すか。まさに「第 2 の地球は存在するか」という問いに答える日が現実のものとなりつつあ• 重力レンズを用いた暗黒物質モデルの制限

る。これは、物理学のみならず、天文学、地球惑星学、生物学などを総動員して取り組むべき、まさに理学部横断的初期宇宙での天体形成

2.2

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ある。

最近の大型望遠鏡や宇宙望遠鏡を用いた深宇宙探査により、130 億年以上も前、つまり宇宙が誕生してから数億年• 惑星光の自転・公転による時間変動を利用した表面２という早期に存在した銀河やブラックホールが発見されて次元マッピング

いる。ビッグバンの後文字通り暗黒となった宇宙にいつ、• 地球の近赤外線スペクトルに見られる分子吸収線のどのように光り輝く天体が生まれたのか。宇宙初期の巨大

時間変動とその解釈なブラックホールはどのように成長したのだろうか。第一世代の天体はその後の銀河形成や宇宙の進化に大きな影響• 複数惑星系に対する初のロシター効果の検出と惑星同士の食の発見を及ぼすと考えられており、現代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第一世代天体の• ケプラー測光を用いたトランジット惑星を持つ星の自転傾斜角測定形成や宇宙進化の最初の段階が明らかになると期待されている。
このテーマに関する最近の研究内容は以下の通りである。

• KOI-94 系における惑星食の研究• 始原ガス雲形成過程での輻射と流体速度の影響

教育• 遠方サブミリ波銀河の形成シミュレーション

3• 第一世代星の超新星爆発に起因する低金属量星形成

最近の博士論文• 低金属量星形成ガス雲中のダスト成長とガス雲の熱• Toward a precise measurement of weak lensing signals through CMB experiments and galaxy imaging

的進化に与える影響

surveys: A theoretical development and its cosmo-• 第一世代星の質量分布の統計的研究

logical implications [並河俊弥: 2013 年 3 月]

• 初期宇宙での超急速ガス降着による超大質量星形成2.3• Measurements of Spin-Orbit Angles for Transiting
Systems: Toward an Understanding of the Migra-

太陽系外惑星tion History of Exoplanets [平野照之: 2013 年 3 月]

第 2 の地球は存在するか。荒唐無稽にも聞こえかねな• Exploring the Landscape of Habitable Exoplanets

いこの疑問に対して、現在の天文学は確実に科学的に迫りつつある。1995 年の初発見以来、太陽系外惑星はすでに

via Their Disk-integrated Colors and Spectra: Indications for Future Direct Imaging Observations [藤500 個以上が発見されている。その初期に検出された系外

井友香: 2013 年 3 月]

2

最近の修士論文• Modeling Redshift-Space Clustering of the SDSS
Luminous Red Galaxies with Cosmological N-body
Simulations: Implications for a Test of Gravity [岡アキラ: 2013 年 3 月]

• Probing the nature of dark matter by gravitational
lensing observations [黒川拓真: 2013 年 3 月]
• Validity of Hydrostatic Equilibrium in Mass Estimates of Simulated Galaxy Clusters [須藤大地: 2013年 3 月]• Supernova Explosions in the Early Universe [千秋元:2013 年 3 月]
• The

Formation

andEvolution

of

Hot-

Jupiter:Planet-Planet Scattering Followed by Tidal
Dissipation [Yuxin Xue: 2013 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
電話番号: 03-5841-xxxx （xxxx は下記番号）

FAX: 03-5841-4224 (第 2 事務分室)
URL: http://www-utap.phys.s.u-tokyo.ac.jp/
E-mail address:
username @phys.s.u-tokyo.ac.jpです。電話番号下 4 桁 (xxxx) と username は以下の通りです。
電話番号下 4 桁

username

須藤

4195

suto

吉田
大栗

4207
4191

naoki.yoshidamasamune.oguri

細川

4177

takashi.hosokawa

なお、電話番号は毎年変更されますので、各人の電話番
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。

3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・中里健一郎

1

構成

3

当研究室の 2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通教育

最近の修士論文りです。

• 超新星爆発時の α-network 元素合成とそれに伴う核反応エネルギー計算 [瀬倉 良太:2013 年 3 月]

教授 鈴木 英之*

• 超新星コアにおける代表的原子核と状態方程式の計算 [山室 早智子:2013 年 3 月]

助教 中里 健一郎*

PD 石塚 知香子
M1 嶋崎 武志、竹原 裕太、中野 雄太、谷貝 麻純

4*印は理論天文学懇談会会員

連絡先

住所：〒 278-8510 千葉県野田市山崎 2641
電話番号: 04-7122-9114

2

suzukih @ rs.tus.ac.jp

研究
超新星の二つの爆発機構のうち、重い星の最期を飾る重参考文献

力崩壊型超新星爆発においては、ニュートリノが重要な役割を担っています。本研究室では、他大学の共同研究者とともに、超新星コア内部からのニュートリノの流れを一般
相対論的輻射輸送の数値シミュレーションを用いて解き、[1] K. Nakazato et al., ‘Supernova Neutrino Light
Curves and Spectra for Various Progenitor Stars:
From Core Collapse to Proto-neutron Star Cooling’,
Astrophys. J. Supp. 205 (2013) 2.

超新星爆発とそれに伴う中性子星誕生、及び放出される
超新星ニュートリノについて研究を行っています。最近の[2] M. Takano et al., ‘Cluster variational method for nuclear matter with the three-body force’, AIP Conf.

主な研究成果として、様々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

Proc. 1484 (2012) 378.

光度曲線やエネルギースペクトルなどを調べ、包括的なデータベースとしてまとめました [1]。その他関連する研[3] H. Ono and H. Suzuki, ‘Dark Energy Models and究テーマとして、高密度物質の状態方程式 [2] や超新星背景ニュートリノ [3, 4]、超新星ニュートリノに関するニューSupernova Relic Neutrinos’, Mod. Phys. Lett. A22(2007) 867

トリノ振動の研究も行なっています。また球対称のブラッ[4] K. Nakazato, ‘Imprint of explosion mechanism on

クホール形成の長時間シミュレーションに向けた計算コー

supernova relic neutrinos’, Phys. Rev. D 88 (2013)
083012.

ド開発も、大学院生を中心にすすめています。

1東邦大学 理学部物理学科 宇宙・素粒子教室
北山哲

1

構成

団形成・進化の解明に取り組んでいます。

4. 重力レンズ現象を用いた宇宙論
2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

ダークマター分布を直接的に検出出来る重力レンズ現教授: 上村潔

象について、強い重力レンズを受けたクェーサーを大教授: 北山哲*

量に探査したり、すばる望遠鏡による重力レンズサー

PD: 加用一者*

ベイの宇宙論へのインパクトを調べたりしています。

M2: 齋藤敬介、渡邊動太
M1: 河西美穂、久保大樹、戸沢優也

3

学部 4 年生：8 名
連携大学院客員教授：松尾宏 (国立天文台)

教育

最近の修士論文*印は理論天文学懇談会会員• 超対称な Galileon 代数とラグランジアンの組み立て[恩田 誠治: 2013 年 2 月]

2研究• 原始銀河形成の基礎過程に関する数値シミュレーショ
ン [渡邉彩香: 2013 年 2 月]

素粒子理論から観測的宇宙論にわたり研究を行っています。

• 回転するブラックホールによる光子湾曲の解析 [浅妻1. 超弦理論とゲージ場の理論

翼: 2013 年 2 月]

宇宙の始まりを解明するには、重力を含めた 4 つの相互作用を統一して記述する理論が必要となります。こ• 銀河団の高速度衝突の可能性 [宮元彩乃: 2011 年 2 月]の統一理論の有力候補と考えられている超弦理論の構• 宇宙における密度ゆらぎの確率分布の時間発展 [浅内造を主に代数的な面から研究しています。

隆志: 2011 年 2 月]

2. 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

原著論文、卒業論文は下記 URL に掲載されています。

たり、強い輻射にさらされていたりと、今日の銀河とは異なる環境にあったと予想されます。このような原始銀河がいかに形成され、宇宙全体の進化とどのよう

4

連絡先に結びついているかを研究しています。
住所： 〒 274-8510 千葉県船橋市三山 2-2-1

3. 銀河団の多波長観測を用いた宇宙論
銀河団は、宇宙最大の自己重力系であり、宇宙の進化

電話：047-472-7110 (理学部事務)との関連が特に強い天体です。私達は、電波や X 線、 E-mail：kitayama ＠ ph.sci.toho-u.ac.jp
赤外線など多波長における観測データをもとに、銀河 URL： http://www2.ph.sci.toho-u.ac.jp/kitayama/1

東北大学大学院理学研究科天文学専攻

理論グループ

大向ー行・千葉柾司・野口正史・服部誠・吉田至順

1• 宇宙初期における星・銀河形成

構成
東北大学大学院理学研究科天文学専攻に所属し、主に理• 巨大ブラックホールの起源

論関連の研究をしている 2013 年 12 月 1 日現在の構成員• 太陽近傍における星形成過程

は以下の通りです。

恒星の進化・振動・質量放出

教授 大向 一行*、千葉 柾司*、二間瀬 敏史• 恒星の振動への自転・磁場の効果

准教授 野口 正史*、服部 誠*、李 宇ミン (ミンは、王偏• 恒星、中性子星の変光現象の理論的研究に民)銀河の形成・進化助教 吉田 至順*、田中 幹人 †、當真賢二*†• 銀河の化学動力学・銀河考古学に基づく銀河進化論

PD 田中 圭*、山澤 大輔*• 銀河の暗黒物質

D2 Alan Lefor、高山 正輝、中村 翔、林 航平• 銀河の形成と進化に関する数値的研究

D1 浅井 秀貴、藤木 和城

銀河団

M2 森岡 真代、豊内 大輔、小室 佑介
高エネルギー天体物理

M1 加藤 美保子、熊本 淳、鈴木 雄太、遠野 恭平、西崎純一• ガンマ線バーストの放射メカニズムの研究*印は理論天文学懇談会会員• 相対論的ジェットの駆動メカニズムの研究† は学際科学フロンティア研究所所属• ガンマ線バーストを用いた基礎物理の検証
初期宇宙・構造形成・宇宙論

2• 重力レンズ, 宇宙マイクロ波背景放射などを用いた初期, 及び観測的宇宙論

研究
東北大学天文学専攻では、宇宙の様々なスケールの天体現象の進化と物理過程の研究を行っています。その研究ス

一般相対論・重力波

タイルとしては、解析的手法、数値シミレーション、観測• 重力波天文学

データの解析など多角的な方法を用いて行っています。構• 相対論的速度で運動する物体の運動方程式の導出および重力波放出の反作用成員によって推進されている研究テーマは概略して以下の通りです。

• 相対論的な天体の平衡形状、振動、安定性

天体の形成

1

教育

3

最近の博士論文• Consistency Relation For Multi-Field Inﬂation Scenario [杉山 尚徳: 2012 年 9 月]

内線番号username

大向

6502

omukai

千葉

6505
6504
6507

chiba
tof
noguchi

6509
6506

hattori
lee

6508
6608
6607

yoshidamikito6521
6521

ktanakayamasawa

二間瀬
野口
服部

• Black hole physics in the presence of the cosmologi-

李cal constant [内潟 那美: 2013 年 3 月]

吉田

• Study on Weak Nonlinearities of the Large-Scale

田中 (幹)
當真

Structure via the Lagrangian Picture [岡村 雅普:2013 年 3 月]

田中 (圭)
山澤• Study of Bianchi type I spacetime in Loop Quantum
Cosmology [藤尾 和也: 2013 年 3 月]

参考文献

最近の修士論文[1] A.M. Yoshizawa & M. Noguchi, MNRAS, 339, 1135
(2003)• 強い磁場を持った中性子星の振動 [浅井 秀貴:2013 年 3
月][2] K. Toma, X-F. Wu, & P. Meszaros, MNRAS, 415,
1663 (2011)• 恒星ストリームを用いた銀河系ダークハローの質量構造に対する制限 [古川 俊久:2013 年 3 月]

[3] K.

• 銀河系乱流磁場と銀河系マイクロ波ヘイズ放射の起

Toma,

eConf

Proceedings,

C1304143[arXiv:1308.5733] (2013)

源の新しいモデルの提出：背景磁場が存在するときの[4] K. Toma & F. Takahara, ApJ, 754, 148 (2012)

温度勾配プラズマの運動論的不安定性線形モード解
析と不安定モードが起源のジッター放射のスペクトル[5] K. Toma & F. Takahara, PTEP, 2013, 083E02(2013)の導出 [藤木 和城:2013 年 3 月]

[6] K. Toma, S. Mukohyama, D. Yonetoku, et al., PRL,

連絡先

4109, 241104 (2012)

住所：〒 980-8578 仙台市青葉区荒巻字青葉６ー３
電話番号:ダイアルイン方式で、022-795-xxxx （xxxx は
下記内線番号）
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.astr.tohoku.ac.jp)。また E-mail address
は、

username @astr.tohoku.ac.jpです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。

2

名古屋大学 大学院理学研究科 素粒子宇宙物理学専攻
重力・素粒子的宇宙論（QG）研究室
馬塲一晴

1

構成

2

当研究室は、一般相対性理論並びに重力を含む四つの相研究
研究対象は以下の通りです。

互作用の統一理論の候補の一つである超弦理論等の高次元

1. 暗黒エネルギーと拡張重力理論 [1–13]。

重力理論における宇宙論的問題及び強重力下での現象の研2. 時空と量子論 [14–16]。
3. ブラックホールの天体現象 [17–19]。

究を行っており、2013 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。
教授 野尻 伸一
准教授

3

南部 保貞

教育

最近の博士論文

助教 柳 哲文*• 物質の密度揺らぎに対する暗黒エネルギーの影響 [松本 路朗: 2013 年 3 月]

客員研究員 高橋 真聡*（愛知教育大学）、斉田 浩見*（大同大学）、谷本 真幸*• ゲージ対称性とローレンツ対称性 [依田 裕史: 2013年 3 月]

連携研究者 馬塲 一晴*（素粒子宇宙起源研究機構
基礎理論研究センター宇宙理論部門）

最近の修士論文

D3 伊藤 祐作、齋藤 亮、廣地 京介
D2 白井 徳仁、豊里 友太、引地 貴之• Black Hole 時空上での波動光学 [金井 健一郎: 2013年 3 月]

D1 末延 博• Symmetron 模型とその拡張 [上條 正樹: 2013 年 3 月]
• 2 次元ブラックホールの量子論 [末延 博: 2013 年 3 月]

M2 入江 力、大原 悠一、桂川 大志、久木田 真吾、國生悠介、樋田 正宏、樋口 将文• Massive Gravity とその宇宙論への応用 [吉田 直生:
2013 年 3 月]

M1 赤木 聡、池田 大志、駒田 翔、野田 宗佑、藤澤 篤仁
研究生 Marcello ROTONDO (B4)

*印は理論天文学懇談会会員

1

4

連絡先

[8] K. Bamba, R. Gannouji, M. Kamijo, S. Nojiri and
M. Sami, JCAP 1307, 017 (2013) [arXiv:1211.2289

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町[hep-th]].

電話番号:052-747-6420 （理論秘書室）[9] T. Katsuragawa and S. Nojiri, Phys. Rev. D 87,
104032 (2013) [arXiv:1304.3181 [hep-th]].

当研究室についての最新の情報は www でも得られます (http://qg.phys.nagoya-u.ac.jp/)。また 教員の E-mailaddress は、以下の通りです。

[10] S. Nojiri, S. D. Odintsov and N. Shirai, JCAP 1305,
020 (2013) [arXiv:1212.2079 [hep-th]].

E-mail address
野尻
南部
柳
馬塲

nojiri@phys.nagoya-u.ac.jp
nambu@gravity.nagoya-u.ac.jp[11] H. Yoda and S. Nojiri, Phys. Lett. B 718,
683 (2012) [arXiv:1208.1608 [hep-th]]; H. Yoda,
arXiv:1212.1446 [hep-th].

yoo@gravity.nagoya-u.ac.jp
bamba@kmi.nagoya-u.ac.jp[12] K. Hirochi and S. Nojiri, Phys. Rev. D 85,
127503 (2012) [arXiv:1203.3301 [hep-th]]; K. Hi-

参考文献

rochi, arXiv:1304.7085 [hep-th].

[1] S. Nojiri and S. D. Odintsov, Phys. Rept. 505, 59[13] K. Bamba, Y. Kokusho, S. Nojiri and N. Shirai,(2011) [arXiv:1011.0544 [gr-qc]]; eConf C 0602061,
arXiv:1310.1460 [hep-th].
06 (2006) [Int. J. Geom. Meth. Mod. Phys. 4, 115[14] Y. Nambu and Y. Ohsumi, Phys. Rev. D 80, 124031(2007)] [hep-th/0601213].
(2009) [arXiv:0909.2750 [gr-qc]]; Phys. Rev. D 84,[2] K.
Bamba,
S.
Capozziello,
044028 (2011) [arXiv:1105.5212 [gr-qc]].
S. Nojiri and S. D. Odintsov, Astrophys. Space Sci.
[15] K. -i. Kanai and Y. Nambu, Class. Quant. Grav. 30,
342, 155 (2012).
175002 (2013) [arXiv:1303.5520 [gr-qc]].
[3] K. Bamba, J. Matsumoto and S. Nojiri, Phys. Rev.
[16] Y.
Nambu,
Entropy
15,
1847(2013)
D 85, 084026 (2012) [arXiv:1109.1308 [hep-th]].
[arXiv:1305.4193 [gr-qc]].
[4] Y. Toyozato, K. Bamba and S. Nojiri, Phys. Rev. D[17] C. -M. Yoo, H. Okawa and K. -i. Nakao, Phys. Rev.
87, 063008 (2013) [arXiv:1202.5375 [hep-th]].
Lett. 111, 161102 (2013) [arXiv:1306.1389 [gr-qc]].
[5] R. Saitou and S. Nojiri, Eur. Phys. J. C 71, 1712
(2011) [arXiv:1104.0558 [hep-th]]; Eur. Phys. J. C [18] T. Hiramatsu, Y. Sendouda, K. Takahashi, D. Yamauchi and C. -M. Yoo, Phys. Rev. D 88, 085021(2013) [arXiv:1307.0308 [astro-ph.CO]].

72, 1946 (2012) [arXiv:1203.1442 [hep-th]].
[6] Y. Ito, S. Nojiri and S. D. Odintsov,

Entropy 14,[19] T. Harada, C. -M. Yoo and K. Kohri, Phys. Rev. D
88, 084051 (2013) [arXiv:1309.4201 [astro-ph.CO]].

1578 (2012) [arXiv:1111.5389 [hep-th]].
[7] N. Shirai, K. Bamba, S. Kumekawa, J. Matsumoto
and S. Nojiri, Phys. Rev. D 86, 043006 (2012)[arXiv:1203.4962 [hep-th]].

2

名古屋大学 大学院理学研究科 素粒子宇宙物理学専攻 Ta 研
鈴木建 (原稿執筆担当)

1

構成

研究や、多相星間媒質中での乱流の駆動維持メカニ
ズムの理論的解明を行なっています。

名古屋大学 大学院理学研究科 素粒子宇宙物理学専攻 Ta
研では、天体の形成や進化における流体/プラズマ/放射現原始星と原始惑星系円盤の形成や進化象の研究を行っており、2013 年 11 月 1 日現在の構成員は原始星が形成されるときには、双極分子流や光学ジェッ

以下の通りです。

トと呼ばれる高速ガスの流れが両極方向に駆動されます。また，若い星周囲に存在する原始惑星系円盤は、教授 犬塚 修一郎*

原始星の進化過程や惑星系形成過程を理解する上で重准教授

要な天体です。スーパーコンピュータを用いた輻射及鈴木 建*

び磁気流体力学シミュレーションや解析的手法によっ特任助教 小林 浩て、原始星と原始惑星系円盤の形成、進化過程を研究

PD 岩崎 一成*、松本 琢磨*、荻原 正博、ジェニファー
ストーン、塚本 裕介*、空華 智子、黒川 宏之

しています。

D2 盧 淳榮、藤井 悠里、高橋 実道 (京都大学より受託)「微粒子からの微惑星形成」と「微惑星から固体惑星

惑星形成
またはガス惑星固体核形成」の２つが研究対象です。

D1 田中 佑希、堤 昭裕

円盤中での固体成分のサイズ進化を、乱流や重力相

M2 加納 孝基、工藤 哲也、寺西 恭雅、野口 みな子

互作用の効果を取り入れた数値シミュレーションにより調べています。

M1 岡本 良太、小堀内 啓、西澤 淳
太陽プラズマ*印は理論天文学懇談会会員

太陽は、内部のダイナモ活動で生成された磁場と表面対流層に起因する、コロナ、フレア、太陽風などの

2

様々な活動現象の宝庫です。Hinode などの太陽観測

研究

データと比較しつつ、磁気流体力学シミュレーションを行い、これらの現象の解明を目指しています。

研究対象 (主なものを抜粋) は以下のとおりです。
星間媒質の物理 – 星の形成

低温度星・褐色矮星・惑星大気の物理

分子雲の形成過程を理解する事は、星形成の初期条

表面磁気活動は、太陽と同じく表面対流層を持つ小件を決定するために不可欠です。水素原子ガスから分質量主系列星や、褐色矮星でも存在することが知ら

子雲形成、それに続く星形成を、銀河のシステムの中れています。また、磁気活動との関連は明らかではな

で包括的に理解することを目指し、物理素過程に基いものの、系外惑星系の中でも灼熱ガス惑星では、大づく数値シミュレーションを用いた分子雲形成過程の気散逸と呼ばれる惑星大気の宇宙空間への流出現象

1

が観測されています。理論的モデル化や AKARI など[4] Yusuke Tsukamoto, Masahiro N. Machida, &Shu-ichiro Inutsuka, MNRAS in press (2013)の赤外線観測との比較により、これら低温天体の現象を統一的に理解することを目指しています。

3(arXiv:1307.6910)[5] Masahiro Ogihara & Hiroshi Kobayashi, ApJ, 775,
id.34, 12pp (2013) (arXiv:1307.7776)

教育[6] Yusuke Tsukamoto, Kazunari Iwasaki, & Shu-ichiro
Inutsuka, MNRAS, 434, 2593-2599 (2013)

最近の修士論文
磁気乱流による円盤風駆動の理論的研究 [井尾 勇[7] Sanemichi Z. Takahashi, Masahiro N. Machida, &Shu-ichiro Inutsuka, ApJ, 770, id.71 (10pp) (2013)

貴:2013 年 3 月]
巨大灼熱惑星の構造と進化についての理論的研究 [田[8] Hiroshi Kobayashi & Nicolas Dauphas, Icarus, 225,
122-130 (2013) (arXiv:1304.5017)

中 佑希:2013 年 3 月]
宇宙流体での乱流に対する統計的アプローチ [堤 昭[9] Hiroyuki Hirashita & Hiroshi Kobayashi, Earth

裕:2013 年 3 月]

Planets and Space in press (2013) (arXiv:1303.3958)[10] Yukinao Akamatsu, Shu-ichiro Inutsuka, Chiho4

連絡先

Nonaka, & Makoto Takamoto Journal of Computational Physics, Vol.256, pp.34-54 (2013)

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町
電話番号: 052-789-xxxx （xxxx は下記内線番号）[11] Takeru K. Suzuki, Shinsuke Imada, Ryuho Kataoka,

url: http://www.ta.phys.nagoya-u.ac.jp
E-mail address は、

Yoshitaka Kato, Takuma Matsumoto, Hiroko Miyahara, & Saku Tsuneta, PASJ, 65, 98 (21pages)

username @nagoya-u.jp(2013)です。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。
内線番号

username鈴木

2811
6196 (789-6196)

inutsuka
stakeru小林

2838

hkobayas犬塚[12] Hiroshi Kobayashi, Hiroshi Kimura, & Satoru Yamamoto, A&A, 550, id.A72, 4pp. (2013)[13] Satoko Sorahana, Issei Yamamura, & Hiroshi Murakami, ApJ, 767, 77 (5pp) (2013)[14] Shu-ichiro Inutsuka, Prog. Theor. Exp. Phys.,
01A307 (2012)参考文献[15] Kazunari Iwasaki & Shu-ichiro Inutsuka, MNRAS,
423, 3638 (2012)[1] Masahiro Ogihara, Shu-ichiro Inutsuka, & Hiroshi
Kobayashi, ApJL in press (2013) (arXiv:1310.2087)[16] Takuma Matsumoto & Takeru K. Suzuki, ApJ, 749,

[2] Hiroyuki Kurokawa & Lisa Kaltenegger, MNRAS,

8 (5pp) (2012)

433, 3239-3245 (2013)[17] Yuri I. Fujii, Satoshi Okuzumi, & Takeru K. Suzuki,[3] Yuki Io & Takeru K. Suzuki, ApJ in press (2013)(arXiv:1308.6427)

ApJ, 743, 53 (9pp) (2011)2日本大学文理学部物理学科宇宙物理学研究室
千葉

1

構成

4

当研究室では、おもに宇宙論と重力理論に関する研究が連絡先

住所：〒 156-8550 東京都世田谷区桜上水 3-25-40

行われています。2013 年 5 月 1 日現在の理論天文学懇談

Phone: 03-3329-1151
Fax: 03-5317-9432

会会員は以下の通りです。
教授 千葉

剛

剛

参考文献

2

研究

[1] T. Chiba, A. De Felice, S. Tsujikawa, Observational
constraints on quintessence: thawing, tracker, andscaling models, Phys. Rev. D, 87 (2013).

おもな研究対象は以下の通りです。
ダークエネルギー:

時間変動するダークエネルギーと宇[2] S. Kuroyanagi, T. Chiba, N. Sugiyama, Prospects

宙定数との区別の可能性や、宇宙論から重力理論を検証す
重力波と初期宇宙論: DECIGO/BBO などの将来の重力

for Direct Detection of Inflationary Gravitational
Waves by Next Generation Interferometric Detec-

波検出器で期待される重力波シグナルと初期宇宙・素粒子

tors, Physical Review D, 83 043514 (2011).

る可能性、を追究することに関心があります。[1]モデルへの制限に関心があります。[2]重力理論の検証・物理定数の時間変化の制限:[3] T. Chiba and M. Yamaguchi, Runaway Domain
Wall and Space-time Varying Alpha, Journal of Cos-

ダークエ

ネルギーや素粒子の統一理論と関連して、等価原理・重力mology and Astroparticle Physics, 03 (2011) 044.

定数の測定・逆二乗則の検証等の重力理論の検証実験や物[4] Takeshi Chiba, The Constancy of the Constants of

理定数の時間変化の制限にも関心があります。[3, 4, 5]
ブラックホール:

Nature: Updates, Progress of Theoretical Physics,
126 993-1019 (2011).

ブラックホールの事象の地平面の観測的同定に関心があります。[6][5] T. Chiba and M. Yamaguchi, Conformal-Frame

3(In)depedence of Cosmological Observations in
Scalar-Tensor Theory, Journal of Cosmology and教育

Astroparticle Physics, 10 (2013) 040.

３・４年次の学生を対象に宇宙物理学関連の講義（相対性理論、宇宙物理学）と卒業研究が行われています。

[6] A. Yumoto, D. Nitta, T. Chiba, N. Sugiyama, Shadows of Multi-Black Holes: Analytic Exploration,
Physical Review D, 86 103001 (2012).

1

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）教養科物理学

沼津高専は、本科５年＋専攻科２年の一貫した教育課程

教室では広く物理学の教育と研究を行っており、2013 年

を持っており、大卒と同じ「学士」も送りだしています。

11 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

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）までの教育を担当しています。大学院はありません

教授 勝山 智男

が、外部の大学院生との共同研究を通して研究指導に関

教授 住吉 光介 (理論天文学懇談会会員)

わっています。

准教授 駒 佳明

4
2

研究

連絡先

住所：〒 410-8501 静岡県沼津市大岡 3600
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で研究活動を行っています。勝山、駒は、非線形物理、クォー

以下は住吉の連絡先です。

ク・ハドロン物理の研究に携わっています。ここでは理論

電話番号／ファックス：055-920-3715

懇会員である、住吉の研究について述べます。

電子メール：sumi@numazu-ct.ac.jp

超新星現象とニュートリノ・原子核物理：重力崩壊型超新星の爆発メカニズム解明を目指し、ニュートリノ輻射流
体計算の数値シミュレーションを行うプロジェクトを共同

参考文献

研究により進めています。また、最新の核物理理論・実験
データに基づいて、極限状況における物質とニュートリノ

[1] K. Sumiyoshi, S. Yamada, H. Suzuki, H. Shen, S.
Chiba and H. Toki, Astrophys. J. 629, 922 (2005)

相互作用の核データを構築しています [3]。
構築した高温高密度物質の状態方程式データテーブルをい、原始中性子星形成や爆発メカニズムへの影響を調べた[2] K. Sumiyoshi, C. Ishizuka, A. Ohnishi, S. Yamadaand H. Suzuki Astrophys. J. 690, L43 (2009)

り [1]、ブラックホール形成に至るまでに放出される特徴[3] H. Shen, H. Toki, K. Oyamatsu and K. Sumiyoshi,

用いて、大質量星の重力崩壊の数値シミュレーションを行

的なニュートリノシグナルを予測しました [2]。

Astrophys. J. Suppl. 197, 20 (2011)

最近では、６次元位相空間におけるニュートリノ分布の[4] K. Sumiyoshi and S. Yamada, Astrophys. J. Suppl.

時間発展を追うためのボルツマン方程式を解く計算コード

199, 17 (2012)

を世界に先駆けて開発し、３次元超新星コアの数値シミュ
レーションへの適用を行っています [4]。

1

弘前大学 理工学研究科 地球環境学コース 宇宙論宇宙線分野
高橋龍一

1

構成

3

弘前大学 大学院理工学研究科 地球環境学コース

教育最近の修士論文

宇宙論宇宙線研究分野では，観測的宇宙論（ダーク• 弱い重力レンズサーベイにおける観測領域の形

エネルギー・重力レンズ・重力波・非一様宇宙）の状の影響について [相馬俊二: 2013 年 3 月]

理論的研究，及び高エネルギー宇宙物理学・宇宙線• 非球対称レンズによる重力レンズ効果への摂動
論的アプローチ [西城天乃: 2011 年 3 月]

物理学の研究を行っています．2013 年 12 月 1 日現在の構成員は教員 4 名及び大学院生 7 名で，そのう• 太陽系内の天体力学的未解明現象 ∼ 地球フライバイアノマリーへの非球対称重力場の影響 ∼ち理論部門の構成員は以下の通りです．
教授 葛西真寿*[三浦大帆: 2011 年 3 月]

助教 高橋龍一*

M1 伊勢田竜也，小島由嗣

4

連絡先*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員
住所：〒 036-8561 青森県弘前市文京町 3 番地
弘前大学 大学院理工学研究科

2

電話番号：ダイアルイン方式で 0172-39-内線番号

研究E-mail address：user@domain.hirosaki-u.ac.jp
重力レンズ効果で探る時空構造
重力レンズ効果の解析によって，遠くの天体からの

内線番号

user@domain

光が通る時空の重力場を探り，宇宙の時空構造の解

葛西

3542

kasai@phys

明に向けた研究を行なっています．また数値シミュ

高橋

3570

takahasi@cc

レーションを用いた大規模構造の形成と、その中を伝播する光のレイシューティング計算も行っています．

参考 URL
弘前大学：宇宙論宇宙線研究分野

ダークエネルギーと非一様宇宙の効果(http://windom.phys.hirosaki-u.ac.jp/gaiken/)

最近の超新星の観測から，宇宙を加速膨張させる正当研究分野の研究紹介のページです．

体不明のダークエネルギーの存在が示唆されていま

葛西真寿のページ

す．我々は非一様宇宙の効果を調べ，ダークエネル(http://windom.phys.hirosaki-u.ac.jp/kasai/)

ギーなしに観測結果を説明する可能性について研究しています．

高橋龍一のページ(http://cosmo.phys.hirosaki-u.ac.jp/takahasi/)1

弘前大学 理工学研究科 物理科学コース 宇宙物理学分野
仙洞田雄一

1

構成

される重力波形の計算を行ない（文献 [5]）、逆に波形から波源の特定や運動の解明が可能か否かについて調べました
正式には弘前大学大学院 理工学研究科 物理科学コース （文献 [6]）。
に所属し、宇宙物理学分野の研究・教育活動を行なっています。2010 年から大学院生を受け入れており、2013 年 12

X 線連星のような日単位の非常に短い軌道周期を持つ連星系の軌道要素を決定する方法の開発にも取り組んでいま

月 1 日現在の理論グループ構成員は次の通りです（*印はす（文献 [7]）。

理論天文学宇宙物理学懇談会会員）。
重力理論の観測的検証

教授 浅田 秀樹*

時空の動力学理論としての一般相対論およびその修正理
助教 仙洞田 雄一*論を観測的に検証する方法を研究しています。
最近では、重力レンズ現象を用いたダークマターやエキ

D2 泉 洸次、山田 慧生*

ゾチック物質・エネルギー（ワームホールおよび重力の修

D1 北村 隆雄

正の効果を含む）の探査法に関する研究に力を入れています。（文献 [8]）。また、中性子の量子干渉効果を用いてM2 岩永 沙由里、中島 昂己、伏見 直将

行なう修正重力理論の実験的検証法を提案しました（文M1 井関 洸太、蝦名 諒斗、萩原 千祥、原田 尚也

2

献 [9]）。
相対論的宇宙論

研究

一般相対論に高次曲率の補正を含む修正重力理論の探求、およびそのような理論の下での宇宙論を研究していま

宇宙物理学・宇宙論の理論研究を行なっています。主なす（文献 [10]）。最近では、インフレーション宇宙での揺ら研究対象は次の通りです。

ぎの生成と進化に重力の修正がどのように影響するか、とくに原始背景重力波の計算に取り組みました（文献 [11]）。

重力波および相対論的天体力学

また、宇宙論におけるダークエネルギー問題にも、主とし一般相対論的な重力場における天体の運動とそれらの観て重力理論の立場から興味を持っています。

測的帰結を研究しています。
最近、一般相対論のポスト・ニュートン近似の下で、重力三体系の運動方程式の新たな解を発見し（文献 [1, 2, 3]）、 太陽系外惑星・衛星探査
太陽系外惑星「第二の地球」およびその衛星である「第一つの応用として惑星系における近日点移動の精密な計算
二の月」を、食現象（トランジット）を通じて探査する方を行ないました（文献 [4]）。

法を調べています（文献 [12]）。

また、多体系からの重力波放出の研究に体系的に取り組んでいます。中性子星やブラックホールを含む系から放出

1

3

教育

[3] T. Imai, T. Chiba, and H. Asada, Phys. Rev. Lett.
98, 201102 (2007).

最近の修士論文[4] K. Yamada and H. Asada, Mon. Not. Roy. Astron.
Soc. 423, 3540 (2012).

• Chern-Simons 重力による量子干渉効果 [大河原 広樹:
2013 年 3 月]

[5] T. Chiba, T. Imai, and H. Asada, Mon. Not. Roy.

• 重力レンズを用いたエキゾチック物質及びエネルギー

Astron. Soc. 377, 269 (2007).

の探査法 [北村 隆雄: 2013 年 3 月]

[6] Y. Torigoe, K. Hattori, and H. Asada, Phys. Rev.

• 多重重力レンズの摂動解 [泉 洸次: 2012 年 3 月]

Lett. 102, 251101 (2009); H. Asada, Phys. Rev. D
80, 064021 (2009).

• 近接連星の軌道決定に対する統計的方法 [岩間 裕文:
2012 年 3 月]

[7] H. Iwama, H. Asada, and K. Yamada, Publ. Astron.
Soc. Japan 65, 2 (2013).

• 一般相対論的重力場における三体問題 [山田 慧生:
2012 年 3 月]

4[8] H. Asada, Prog. Theor. Phys. 125, 403 (2011);
Y. Toki, T. Kitamura, H. Asada, and F. Abe, Astrophys. J. 740, 121 (2011); K. Izumi and H. Asada,
Prog. Theor. Phys. 127, 355 (2012); K. Naka-

連絡先jima and H. Asada, Phys. Rev. D 85, 107501(2012); T. Kitamura, K. Nakajima, and H. Asada,

住所: 〒 036-8561 青森県弘前市大字文京町 3 番地
電話番号: 0172-39-内線番号（ダイヤルイン）

username@host

Phys. Rev. D 87, 027501 (2013); R. Takahashi
and H. Asada, Astrophys. J. 768, L16 (2013);
K. Izumi, C. Hagiwara, K. Nakajima, T. Kitamura,and H. Asada, Phys. Rev. D 88, 024049 (2013).

電子メール: username@host.hirosaki-u.ac.jp
内線番号
浅田

3554

asada@phys

仙洞田

3550

sendouda@cc[9] H. Okawara, K. Yamada, and H. Asada, Phys. Rev.

当グループに関連する情報は、教員が所属する学科のLett. 109, 231101 (2012); Phys. Rev. D 87, 084038(2013).

WWW http://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~phys/ でも得られます。

[10] N. Deruelle, M. Sasaki, Y. Sendouda, D. Yamauchi,
Prog. Theor. Phys. 123, 169 (2010).

参考文献[11] N. Deruelle,

M. Sasaki,

Y. Sendouda,

and

A. Youssef, J. Cosmol. Astropart. Phys. 1103, 040(2011); J. High Energy Phys. 1209, 009 (2012).

[1] K. Yamada, and H. Asada, Phys. Rev. D 82, 104019(2010); Phys. Rev. D 83, 024040 (2011);[2] T. Ichita, K. Yamada, and H. Asada, Phys. Rev. D [12] M. Sato and H. Asada, Publ. Astron. Soc. Japan
61, L29 (2009); Publ. Astron. Soc. Japan 62, 1203
83, 084026 (2011); K. Yamada and H. Asada, Phys.
(2010).
Rev. D 86, 124029 (2012).

2

広島大学宇宙物理学研究室
山本一博

1

構成

また、コンパクト天体の形成や変動現象についても研究している。動的な過程には重力波の発生が伴い、将来観測さ広島大学大学院理学研究科宇宙物理学研究室は、理論宇れるべき重力波に如何に物理的情報が含まれるかを探求し宙物理学の研究を行っており、2013 年 11 月 1 日現在の構ている。

成員は以下の通りです。

パルサーやマグネターの磁気圏構造

教授 小嶌康史*

パルサー (強磁場をもつ回転中性子星) が発見されて約40 年になる。外部へのエネルギー輸送過程には、強磁場准教授 山本一博*と回転が重要な物理的要因として考えられているが、不明な点も数多い。マグネターはパルサーよりさらに強い磁特任助教 加藤恒彦*

場をもっていると示唆される天体であり、バースト現象をD3 格和純、加藤祐悟*

示す。我々は、このような天体の磁気圏構造の解明を相対論的二流体モデルの数値シミュレーションを通じて行ってD1 照喜名歩いる。

M2 田中洋輝、宅嶌祐一郎

観測的宇宙論と暗黒エネルギー・重力理論の検証
宇宙背景放射の観測や大規模銀河サーベイに代表されM1 上玉利克磨、金丸達郎

る宇宙論的観測は、近年大きく進展している。これらの観*印は理論天文学懇談会会員

測に基づいて浮かび上がってきた宇宙像は、宇宙初期にインフレーションと呼ばれる時代があったことや、宇宙が暗2

黒物質、さらに暗黒エネルギーと呼ばれる未知の構成要素

研究を含むことを強く示唆する。我々は、観測的宇宙論に基づ当研究室では、天体物理学、宇宙論、相対論に関する研いてこのような宇宙像を検証するための理論的研究を行っ

究を主に行っています。具体的内容については以下の通りており、特に宇宙の大規模構造の精密な定量化から暗黒エです。出版論文については末尾に挙げた研究室のホーム

ネルギー・重力理論の検証と探求を進めている。また、暗ページから参照ください。

黒エネルギー・重力理論を探る上で重力レンズ現象は重要

相対論的天体現象な役割を担うようになっている。銀河団の重力レンズ、X線、スニヤエフ・ゼルドビッチ効果の観測に着目した重力ブラックホールの存在の観測的証拠は確かになっている。このような天体の重力は非常に強く、一般相対論を用理論の検証も進めている。

いた取扱いが必要である。ブラックホールそのものを観測

膨張宇宙での量子場の基礎研究することは不可能だが、周りの物質の運動に大きく影響を

宇宙背景放射の温度揺らぎや銀河の大規模構造の起源与える。我々は、降着円盤の形成と進化、あるいは安定性をインフレーション期の量子揺らぎに基づいて説明する考に現れるブラックホールの特徴を理論的に研究している。 え方が、観測を説明できる宇宙の標準的模型に取り込まれ1ている。これは、初期宇宙という状況下での量子物理を宇
宙論的観測と比較し検証できるかもしれない極めて興味

Exploring Emission Region of Gamma-ray Pulsar
ガンマ線パルサーの放射領域に関する研究 [木坂将深いテーマである。我々は、曲がった時空での量子場の理

大: 2012 年 3 月]

論を基礎として、インフレーション期に生まれる揺らぎのTowards precision cosmology with multipole power

性質や、観測との関わりを調べている。また、この研究のspectrum analysis of galaxy distribution Convolution and Deconvolution of the Window Eﬀect [佐藤応用として、加速荷電粒子からの放射の問題を曲がった時
空での量子場理論の枠組みを用いて調べる研究等も行って

貴浩: 2011 年 3 月]いる。

最近の修士論文

無衝突衝撃波と粒子加速の研究
宇宙空間には宇宙線と呼ばれる高エネルギー粒子が 飛一般化されたガリレオン・インフレーション模型におび交っている。これらの高エネルギー粒子の一部は、 宇

ける初期揺らぎの研究 [西垣伸彰:2012 年 3 月]

宙空間で発生する衝撃波で加速されていると考えられてガリレオン重力模型における等温球ハローの研究 [矢いる。この衝撃波は、粒子間のクーロン衝突がほとんど起きない高温で希薄なプラズマ（無衝突プラズマ）中で発生

野竜之介:2011 年 3 月]

するもので、無衝突衝撃波と呼ばれる。 その形成過程と中性子星の質量・半径測定の現状とその包括的考察

粒子加速のメカニズムを、大規模なプラズマ粒子 シミュ[山本潤輝:2011 年 3 月]

レーションを行って、運動論的な観点から研究している。

Swift・Fermi 衛星のデータを用いたガンマ線バース

ブレーザー天体の放射領域に関する研究

トの光度関数決定とそれを用いた次世代チェレンコ

ブレーザーは，活動銀河中心核 (AGN) から噴出されてフ望遠鏡¡でのガンマ線バースト検出レート推定 [格和いる相対論的速度のジェットを軸付近から観測している天

純:2011 年 3 月]

体である．ブレーザーの電磁波放射スペクトルは，中心からサブパーセク程度の領域で高エネルギーの粒子が生成さKinetic Braiding 重力理論における宇宙の大規模構造

れていることを示唆している．粒子加速へ至るジェットのの進化と観測的制限 [木村蘭平:2011 年 3 月]

エネルギー変換プロセスの解明は AGN ジェットにおけるマグネターのフレア機構 [加藤祐悟:2011 年 3 月]

課題の 1 つであり，我々の研究室では，放射領域のモデル化と観測結果との比較を通して，現在ブレーザー領域の粒子加速メカニズムに着目して研究を行なっている。

4

連絡先

住所：〒 739-8526 東広島市鏡山 1-3-1

3

教育

電話番号:ダイアルイン方式で、082-424-xxxx（xxxx は下記内線番号）

最近の博士論文

内線番号

Theoretical Aspects and Cosmological Implicationsof Galileon Theory [木村蘭平: 2012 年 12 月]

username

小嶌康史

7365

ykojima-phys@*

山本一博

7369
7362

kazuhiro@*
kato@*

加藤恒彦

Cosmological tests of modiﬁed gravity models in thecontext of the accelerated expansion of the Universe @*: hiroshima-u.ac.jp
研究室ホームページ：[成川達也: 2012 年 6 月]

http://theo.phys.sci.hiroshima- u.ac.jp/astro/indexj.html

2福井大学宇宙物理グループ
立川崇之

構成

1

密宇宙論に耐えうる理論的予言を可能にしようとしている [1]．

福井大学では，文京キャンパスにおいて理論宇宙

また，球状星団の様なスケールの系に対し，自己物理学の研究を行っている．2013 年 11 月 1 日現在

重力系の準平衡状態に着目し，解析的手法およびシの構成員は以下の通り．

ミュレーションの両面から解明を試みている [2]．

准教授

芹生正史*（工学研究科物理工学専攻），

立川崇之*（総合情報基盤センター）

3

M1 三輪亮太

教育
工学研究科物理工学専攻においては，数理・量子科学講座内の「素粒子・場の理論・宇宙論」グルー*印は理論天文学懇談会会員

プにおいて理論天文学関連の研究を行っている．卒
業研究の学生，大学院生を受け入れている．

2

研究

2.1

時空構造の数理科学的解析

現在の修士課程の院生は主に，古典時空理論の数理的側面について探求している．

特に，時空構造を定量的に分析する枠組みの研究，連絡先

一般相対論とその関連理論の数理的構造，宇宙論的

4

記述の理論的基礎など，古典時空および時空理論自所在地：〒 910-8507 福井県福井市文京 3-9-1

身を数理科学の手法を用いて新しい視点から見直す

代表電話：0776-23-0500

ことをテーマとしている．

E-mail address は以下の通り．

これに加え，量子論の基礎および量子論と時空理論の境界領域に関する考察も進めている．特に，量芹生 mseriu@edu00.f-edu.u-fukui.ac.jp
子論の論理的構造，量子力学の理論的枠組みの検討， 立川 tatekawa@u-fukui.ac.jp
量子論と時空理論の整合性，量子場の揺らぎと時空との相互作用などをテーマとしている．

参考文献
2.2

[1] T. Tatekawa, Prog. Theor. Exp. Phys., 013E03(2013)

重力多体系の進化

宇宙の大規模構造に対し，Lagrange 的摂動論と宇[2] T. Tashiro and T. Tatekawa, J. Phys. Soc. Jpn.

宙論的 N 体シミュレーションを併用し，近未来の精

79, 063001 (2010)1

防衛大学校天文学研究室
釜谷秀幸

1

3

構成

教育

防衛大学校における天文学及宇宙物理学の研究そして教

学部向け講義として、天文学、地球惑星科学、宇宙物理

育は、応用科学群地球海洋学科で行われている。研究室名学が設けられている。また、天文学演習及び観測実習もカ

は宇宙惑星リモートセンシングであり、そのサブグループ

リキュラムとして組まれている。卒業研究生の受け入れは、として天文学研究が行われている。２０１３年１０月１日

一教官当り２名ほどである。大学院向け講義としては、地

現在の構成員は１名である。

球惑星物理学特論、宇宙物理学特論が開講されている。

教授 釜谷秀幸*

4*印は理論天文学懇談会会員

連絡先

住所：〒 239-8686 横須賀市走水１−１０ー２０

2

電話番号:ダイアルイン方式で、046-841-3810 （xxxx は研究

下記内線番号） 当̂研究室についての最新の情報はhttp://www.nda.ac.jp/ kamaya/ また E-mail address は澤清輝が非常勤講師を勤めることから始まった。その後、 username @zzz.zzz.ac.jp です。
内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。
西恵三が初めての常勤教官となった。近年では、山崎篤磨、
防衛大学校での天文学教育・研究は、佐藤友三そして大神戸栄治により恒星の研究が観測的側面から精力的に推し進められていた（以上、敬称略）。その後、神戸教官の後釜谷任として、初めて理論系の釜谷秀幸が着任した。釜谷の研

内線番号

username

3310

kamaya

究のキーワードは星間物理学と宇宙気体力学であるが、星参考文献

形成から銀河形成及び銀河間物理学まで幅広い分野で研究論文を公表してきた経緯から、多くの分野に跨る有機的な[1] 新・天文学事典 （講談社ブルーバックス；谷口 義明

研究がその特徴である。現在は、卒業研究テーマのリクエ(監修)）第 13 章 星間物質（井上昭雄氏との共著）

ストで多い惑星系内小天体や生命発生条件についても少しずつ研究を進めている。また、自衛官が対象となるが、修[2] Hideyuki Kamaya (2011) Comments on Faintness
of Very Small Dwarf Spheroidal Galaxies.” Astro-

士課程及び博士課程の大学院生の受け入れ体制も整っている。最近の業績に関しては以下の参考文献を参照のこと。

1physics and Space Science, 334, 261

北海学園大学工学部宇宙物理学グループ
瀬戸治

構成

1

4

工学部に所属していますが、宇宙物理学の研究を行って

住所：〒 062-8605 札幌市豊平区旭町 4–1–40

いる 2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

電話番号: 011-841-1161(代表) ext. xxxx (xxxx は下記の内線番号)。

教授 岡崎 敦男*
准教授 瀬戸

連絡先

岡崎についての最新の情報は www でも得られます治*(http://www.lst.hokkai-s-u.ac.jp/˜okazaki/)。
内線番号 (xxxx) と E-mail address は以下の通りです。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

内線番号

2

研究

2.1

連星系（岡崎）岡崎
瀬戸

ミュレーション（SPH 法）を行っています。最近は、特に[1] A. T. Okazaki, S. P. Owocki, C. M. Russell and
Y. Moritani, 2013, PASJ, 65, 41.

Be/X 線連星と呼ばれるグループの X 線増光機構 [1] とガンマ線連星における高エネルギー放射の起源 [2, 3] に興味[2] A. T. Okazaki, S. Nagataki, T. Naito et al., 2011,
PASJ, 63, 893

を持って研究を行っています。

素粒子的宇宙論・粒子宇宙物理（瀬戸）[3] J. Takata, A. T. Okazaki, S. Nagataki, et al., 2012,
ApJ, 750, 70.

●素粒子暗黒物質（超対称暗黒物質、直接検出実験と暗[4] K. -Y. Choi, O. Seto, PRD 88, 035005, (2013);
N. Okada, O. Seto, PRD 88, 063506, (2013).

黒物質 [4]、宇宙線観測と暗黒物質 [5] ）●バリオン数非対称性の起源 [6]●インフレーション宇宙論 [7]3okazaki@lst.hokkai-s-u.ac.jp
osamu@hgu.jp

参考文献

大質量連星系における降着現象や衝突恒星風の数値シ

2.2

2264
2362

E-mail[5] K. -Y. Choi, O. Seto, PRD 86, 043515, (2012).
[6] N. Haba, O. Seto, Y. Yamaguchi, PRD 87, 123540,(2013).

教育1, 2 年次の学生を対象に、天文学関連の講義と演習を[7] K. -Y. Choi, O. Seto, PRD 85, 123528, (2012)[Erratum-ibid. D 87, 029902 (2013)].

行っています（岡崎）。1, 2 年次の学生を対象に、物理学の講義と物理数学演習を行っています（瀬戸）。

1北海道大学宇宙物理学研究室
岡本崇

1• Study on formation of gas giant planets in a protoplanetary disk [金川和弘:2013 年 3 月]

構成
当研究室は、理論グループと電波グループからなる。2013• Study on Dry Minor Mergers and Size Evolution of
Early-Type Galaxies [大木平:2013 年]

年 12 月 1 日時点での構成員は以下の通りである。
教授 羽部 朝男*
准教授 徂徠 和夫

4

助教 Elizabeth Tasker、岡本 崇*

連絡先

住所：〒 060-0851 札幌市北区北１０条西８丁目
電話番号: 011-706-xxxx (xxxx は下記内線番号)。

PD 勝田 豊、山田 志真子

詳しくは web で！ (http://astro3.sci.hokudai.ac.jp)。E-D2 中尾 光、梅井 迪子

mail address は、username@astro1.sci.hokudai.ac.jp です。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。

D1 十和田 潤、日浦 皓一朗、藤本 裕輔

内線番号

M2 瀬川 陽子、平 謙、田染 翔平、田代 貴美
羽部M1 小竹 宏一、島 和宏、西川 由恭*印は理論天文学懇談会会員

2

研究

username

徂徠

2693
4435

habe
sorai

Tasker
岡本

3516
2893

taskerokamoto

参考文献

理論グループでは宇宙論的シミュレーションを用いた銀[1] Okamoto, T. 2013, MNRAS, 428, 718

河形成 [1, 3, 4] や銀河円盤内での分子雲形成 [2] の研究を行っている.

[2] Benincasa, S. M., Tasker, E. J., Pudritz, R. E., &Wadsley, J. 2013, ApJ, 776, 23

教育[3] Shimizu, I., Yoshida, N., & Okamoto, T. 2012, MNRAS, 427, 2866

3

最近の博士論文[4] Scannapieco, C., Okamoto, T., et al. 2012, MNRAS,
423, 1726• Cosmic dust and cosmological star formation process [山澤大輔:2013 年 3 月]
1

山形大学理学部物理学科・宇宙物理学グループ
滝沢元和

構成

1

2.2

原始惑星系円盤の進化と微惑星の形成

円盤の進化に対する磁場の影響，円盤内での分子の形成

山形大学理学部物理学科・宇宙物理学グループでは、パルサー、星形成、銀河・銀河団などを主たる対象として、 を調べて，惑星系の形成における力学進化と化学進化の相理論、数値シミュレーション、X 線観測と様々な手法を用 関を研究しています。また，乱流円盤でダスト粒子の成長いた研究が国内外の研究グループと密接な協力のうえ活発と沈殿を調べ，微惑星の形成に到るダスト進化の解明を目に行われています。ゼミや研究では東北文教大学の大野寛

指しています。

氏や物理学科内の宇宙放射線 (実験、観測) グループとの協力も行われています。2013 年 11 月 20 日現在の構成員

2.3

は以下の通りです。
教授 梅林豊治*、柴田晋平*

パルサー磁気圏での相対論的粒子加速の研究

パルサー磁気圏では 1012 eV 以上に粒子が加速され、ガ准教授 滝沢元和*

ンマ線のパルス放射や、ローレンツ因子 106 にもなる星研究員 高橋裕一

風 (パルサー風) を放射します。パルサーのような回転する 磁気圏は粒子加速の素晴らしい実験場です。このよう

D3 青木雄太な磁 気圏での粒子加速機構を研究しています [3]、[4]。

M2 佐藤清史
M1 板花まどか、高橋育美、千田慎太郎、山下加奈、
横山聡志、渡部隼人

2.4*印は理論天文学懇談会会員

強磁場パルサーマグネターの観測的・理論的研究

中性子星の磁場は 1015 G それ以上に達し、QED 効果がみられたり強磁場極限の物理や中性子星誕生への磁場効

2

研究

2.1

原始惑星系円盤におけるガスの電離過程

果など非常のおもしろい課題を含んでいます。これらを観測と理論の両面から追求しています [5]。

円盤中での電離過程を調べ，磁場とガスの結合状態や物2.5質の存在形態 (化学進化) を解明する基礎を研究していま

銀河団の数値シミュレーション

銀河団は衝突・合体を繰り返しながら今なお成長しつつす。
「消滅核種」の崩壊による電離過程 [1]，その電離率がダスト粒子の沈殿で変化する過程 [2] を明らかにしました。 あり、またその結果として高温ガス中に衝撃波や乱流を生
現在は，乱流円盤での電離率，原始星からの X 線が円盤

じ、粒子加速を引き起こしたりして銀河団自体の進化や構中を伝搬・電離する過程を研究しています。

造にも影響を与えています。このような構造の進化や、そ1の多波長での観測的示唆を数値シミュレーションで調べてやまがた天文台の一般公開、4 次元宇宙シアター、星空

います [6], [7]。

案内人資格認定制度などの運営を行っています。社会教
育、社会貢献などサイエンスコミュニケーションのスキル

2.6

アップの場が提供されています。

銀河団の X 線観測

すざく衛星を用いた X 線観測に積極的に参加していま4す。弱重力レンズサーベイで複数のダークハローが見つ

連絡先かった ZwCl0823.2+0425 銀河団周辺領域を X 線でフォ 住所：〒 990-8560 山形市小白川町 1-4-12
ローアップ観測を行いダークハローと高温ガスの性質の相 電話番号:ダイアルイン方式で、023-628-xxxx （xxxx は関を明らかにしました [8]。

下記内線番号）
当研究室についての最新の情報は www でも得られま3

す (http://astr-www.kj.yamagata-u.ac.jp/)。また E-mail教育

address は、
username @sci.kj.yamagata-u.ac.jpです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。

最近の博士論文• A selection of terrestrial species resistant to the cos-

内線番号

username

梅林

4552
4640

shibata
ume

滝沢

4550

takizawa

mic environment [高橋裕一: 2013 年 3 月]
柴田

• A Particle Simulation of the Pulsar Magnetosphere:
Relationship of Acceleration Regions [結城伸哉:
2011 年 3 月]
最近の修士論文

参考文献• 重力レンズ効果と Weak Lensing を利用した質量分
布決定の手法 [武藤誠吾:2013 年 9 月]

[1] Umebayashi, T., & Nakano, T. 2009, ApJ, 690, 69[2] Umebayashi, T., et al. 2013, ApJ, 764, 104• Press-Schechter 理論による宇宙論的質量関数とその改良 [渡辺貴徳:2013 年 3 月]

[3] Wada, T., & Shibata, S. 2011, MNRAS, 418, 612• 原始惑星系円盤の磁気回転不安定性-その円盤モデル[4] Yuki, S., & Shibata, S. 2012, PASJ, 64, 43

依存性- [船野光太郎:2013 年 3 月]

[5] Enoto, T., et al. 2010, ApJL, 722, L162

• 一次元 PIC シミュレーションを用いたパルサーポー[6] Takizawa, M., et al. 2010, PASJ, 62, 951

ラーキャップの研究 [大川宗吾:2012 年 3 月]

[7] Yamada, K., et al. 2012, PASJ, 64, 102• Roe TVD 法を用いた三次元流体シミュレーションによる衝突銀河団の研究 [倉兼務:2012 年 3 月]

[8] Watanabe, E., Takizawa, M., et al. 2011, PASJ, 63,357• ガンマ線パルサーのパルス波形の再現 [塩澤ひかり:2012 年 3 月]

2

山口大学理工学研究科物理科学分野
坂井伸之

1

構成

3

宇宙物理学（理論）関係の研究者は、素粒子理論 S ・理教育

最近の修士論文

論宇宙物理学 R・電磁宇宙物理学 (電波観測)D の 3 研究室

・幾何学を用いた重力場及び電磁場の理論-主にその数学に分かれています。2013 年 12 月 1 日現在の構成員は以下的手法について- [万城秀人 2012.3]の通りです。*印は理論懇会員。

・KdV 方程式の宇宙論への応用について [高橋知宏 2013.3]

教員 白石清 S 、坂井伸之 R *、川口俊宏 D *PD 小林孝一朗 S
大学院生 万城秀人 S (D2)、國安正志 S (M2)4

連絡先

住所：〒 753-8512 山口市吉田 1677-1
電話：083-933-内線番号2

研究E-mail：username @yamaguchi-u.ac.jp
http://www.sci.yamaguchi-u.ac.jp/sci/staﬀ/pi（学科）

1. 非正統的重力理論の研究 [1]。素粒子統一理論モデ
ル、例えばいわゆるストリング理論から動機付けられた

内線番号

username

ディラトンやその他の場を含む理論、高階微分項を含む重

白石

5681

shiraish

力理論、高次元モデルなどを研究しています。その他、ス坂井

ケール不変な重力理論、induced gravity、多重力子理論、

川口

5672
5673

nsakaikawaguti

3 次元重力、臨界重力等々、よろず取り扱っております。

参考文献

2. 相対論的宇宙物理学 [2]。重力の関わる諸現象について取り組んでいます。これまでの研究テーマは、実験室で宇宙を作れるか？
・非線形揺らぎの進化と観測的帰結・宇[1] N. Kan, K. Kobayashi & K. Shiraishi, ISRN Math.

宙マイクロ波背景放射で探る超大規模構造・Q ボールの安Phys. 2013, 651684 (2013); Phys. Rev. D 88, 044035(2013)

定性と進化・インフレーション宇宙の時空進化・ブラック
ホールの基本性質・パルサー磁気圏の粒子加速などです。

3. 天体物理学 [3]。各銀河の中心に鎮座する巨大ブラッ[2] K. Maeda, N. Sakai & R. Triay, JCAP 08, 026(2011); N. Sakai & T. Tamaki, Phys. Rev. D 85,
104008 (2012)

クホールについて、その形成過程の解明や銀河との共進化の謎に取り組んでいます。特に、ブラックホールへのガス[3] T. Kawaguchi & M. Mori, ApJL 724, 183 (2010);
ApJ 737, 105 (2011); O. Godet, B. Plazolles, T.

降着 · ブラックホール周辺の構造 · 銀河の成長をキーワー
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射スペクトルの理論的 · 観測的研究を行っています。

1

Kawaguchi et al., ApJ 752, 34 (2012)

理化学研究所

戎崎計算宇宙物理研究室
水田晃

1

構成

開発しています。JEM-EUSO は地球大気を検出器として利用し、宇宙起因の地球大気圏内での瞬間発光現象を観測

理化学研究所戎崎計算宇宙物理研究室では、宇宙科学

する口径約 2.5m、約 60 度の視野を持つ超広視野望遠鏡
ミッション JEM-RUSO、相対論的ジェット形成のシミュ です。
レーション、超高エネルギー宇宙線の加速理論モデル、第一原理計算による高圧分子固体の研究など理論天体物理学

活動銀河核ジェットは高エネルギー宇宙線の加速源としにかぎらずに、「コンピュータ」をキーワードに様々な研て最も有力な天体の一つです。しかし、宇宙線の加速メカ究が行われています。2013 年 11 月 1 日現在の構成員は以ニズムだけでなく相対論的ジェットの形成メカニズムも完下の通りです。

全に理解されていません。ジェットの形成機構の理解として一般相対論的磁気流体シミュレーションを行ない、磁場
氏名

usernametelを介しての相対論的ジェット形成の物理の研究を行なって

主任研究員

戎崎俊一*
飯高敏晃

9414
9416

います。また、相対論的ジェットからの超高エネルギー宇

専任研究員

ebisu
tiitaka

専任研究員

滝澤慶之

takky
akira.mizuta
yosihya

9415
9759
9415

線加速モデルを提唱しています。

研究員

水田晃*

協力研究員

川崎賀也

宙線加速理論として航跡場加速による超高エネルギー宇宙

地球深部は直接観測が不可能であるが地震波の伝播による構造研究だけでなく近年、地球深部の高圧力を実験室で作れるようになり、高圧下の結晶構造が盛んに研究されて*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

います。地球や惑星内部の高温高圧下における物質科学を

住所：〒 351-0198 埼玉県和光市大沢２−１

探究する第一原理計算に基づいて量子シミュレーションを

FAX:048-467-4078

行い、他の惑星衛星にも応用しています。

Web
page:
http://www.riken.jp/research/labs/
chief/comput astro/
E-mail address は、username @riken.jp です。電話番号3

教育

は、上記 4 桁の番号を使って、ダイアルイン 048-467-xxxx。
理化学研究所では大学院博士 (後期) 課程に在籍する大学院生を非常勤として理研に採用、研究を行う大学院生

2

リサーチ・アソシエイト (JRA) を設けています。毎年、研究

10∼11 月頃に募集を行なっています。希望者は事前にご相極限エネルギー宇宙線 (1020 eV) を検出し、その起源天体談下さい。

を同定するための JEM-EUSO(Extreme Universe Space

Observatory onboard Japanese Experiment Module) を1

理化学研究所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まし

我々の研究室は、超新星・ガンマ線バーストに関するた。私達は、宇宙最大爆発現象である超新星・ガンマ線

様々な謎の解明に向け、理論的研究を行います。超新星・バーストに関する様々な謎の解明に向け、世界最高レベル

ガンマ線バーストは宇宙最大規模の爆発現象であり、そのの理論的研究を行います。この理想を実現するために最も爆発メカニズムは良く分かっていません。我々はこの究極必要な要素は人材です。私達は世界最高レベルの人材を世的な現象を、究極的な物理を駆使して解き明かしたいと界中から募り、最高の人材で研究室を構成し、最高レベル

考えています [5]。場合によっては急速に進化している大の研究活動を行います。2014 年 1 月 1 日現在私達の研究型計算機を用いた大規模数値シミュレーションを駆使して室は研究室主催者の私以外に日本人 2 名、外国人 5 名（中この究極的現象の解明にあたります [6]。また超新星・ガ国人１名、香港人１名、ロシア人 2 名、イタリア人１名） ンマ線バーストは物理と謎の宝庫であり（重力波、ニューによって構成されており、国際色豊かな最先端の宇宙理論

トリノ、r-process/爆発的元素合成 [1]、粒子加速現象 [2]、研究室を形成しつつあります。また外国人研究員の前所属

最高エネルギー宇宙線 [7, 8]、高エネルギーニュートリノ

[4]、高エネルギーガンマ線 [3] 等）、極限宇宙物理学の最高峰とも言うべき現象です。我々はこれら様々な謎の解明に研究機関から優秀な人材を受け入れています。この流れを 向けて最先端の理論研究を行い、この宇宙最大爆発現象の機関にはスタンフォード大学（2 名）、マックスプランク

研究所 (MPIK) などが含まれており、世界最高レベルの確固たるものとし、理化学研究所に世界最先端の宇宙理論

全貌を明らかにします。我々の理論研究は、超新星・ガン研究室を確立させるために、2014 年度以降も優秀な人材

マ線バーストに関する最先端の観測に物理的解釈を与え、を積極的に募ります。既に新たに 2 名、2014 年度から私

次世代観測に対する予言・提言を発信します。我々は興味達の研究室で研究をスタートすることが内定しておりますを共有する理研・全国・全世界の研究者皆様と協力・連携（基礎科学特別研究員 1 名、国際特別研究員 1 名）。このし、研究者の理想郷を理化学研究所に実現します。

理化学研究所は仁科芳雄博士に代表されますように
2 名の他に、理化学研究所の強力なバックアップの下、優秀な研究員を更に募っていきます。2014 年 1 月 1 日現在 日本原子核物理学の大きな拠点となっています。現在もRIBF(Radioactive Isotope Beam Factory) によって新しい元素を発見するなど世界で大きな存在感を示しています。我々はこの絶好の環境を活かし、原子核宇宙物理学の構成員は以下の通りです。
准主任研究員 長瀧重博*

PD 伊藤裕貴*、松本仁*、Maxim Barkov、Maria Gio- を奨励しています。超新星爆発や中性子星に於ける高密vanna Dainotti、Shiu-Hang Lee、Jirong Mao、 度状態方程式、超新星爆発やガンマ線バーストで起こる
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、世界最高レベルの成果を目指します。

Alexey Tolstov*印は理論天文学懇談会会員

1

理化学研究所は京コンピュータに代表されますように世4

連絡先界最高レベルのスーパーコンピュータを日本に実現しています。我々はこの絶好の環境を活かし、超新星やガンマ線

住所：〒 351-0198

埼玉県和光市広沢 2-1

バーストについての大規模数値シミュレーションを奨励し

電話番号:

ています。

当研究室についての最新の情報は www でも得られます

048-467-9381 (ext.3241)(http://nagataki-lab.riken.jp/Home.html)。また E-mail

理化学研究所和光キャンパスは埼玉県和光市に立地しており、東京圏の多くの大学・研究所と隣接しています。 address は、
username @riken.jp
我々はこの環境を活かし、近隣の研究機関とは特に積極的です。username は以下の通りです。

に研究交流を推進します。一方インターネット等の発達により、現代は遠方の研究機関とも有効に研究協力すること

usernameが可能な時代となっています。我々は国内外を問わず、興長瀧味を共有する共同研究者と積極的に研究交流を行っていき

伊藤

ます。

松本

shigehiro.nagataki
hirotaka.ito

BarkovDainotti

jin.matsumoto
maxim.barkov
maria.dainottiの国際的感覚を身につけた日本人研究者が育つことを願っ

Lee
Mao

shiu-hang.lee
jirong.mao

てのものです。我々の研究室に所属する日本人研究者には、

Tolstov

alexey.tolstov

我々は世界最高レベルの研究室を目指し、最高の人材を世界から募っています。一方で日本人研究者の雇用も積極的に行っています。これは我々の研究室から一人でも多く

将来日本と外国を繋ぐ架け橋となり、明日の素晴らしい日本を支える人材に育ってもらうことを目指しています。

3

参考文献[1] Ono, M., Nagataki, S., Ito, H., Lee, S.-H., Mao,J., Hashimoto, M., Tolstov, A.: ”Matter Mixing in

教育
原則理化学研究所は研究を主眼に置いており、大学院生

Aspherical Core-collapse Supernovae: A Search for
Possible Conditions for Conveying 56Ni into Highの教育は行っておりません。しかし他大学の指導教官を通じた大学院生との共同研究を奨励しています。その推進

Velocity Regions” The Astrophysical Journal 773,
id. 161 (2013).

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[2] Lee, S.-H., Slane, P. O., Ellison, D. C., Nagataki, S.,ト：http://www.riken.jp/careers/programs/jra/）。

Patnaude, D. J.: ”A CR-hydro-NEI Model of Multiwavelength Emission from the Vela Jr. Supernova

理化学研究所では世界最高レベルの研究を実現する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

Remnant (SNR RX J0852.0-4622)” The Astrophysical Journal 767, id. 20 (2013).

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：[3] Ito, H., Nagataki, S., Ono, M., Lee, S.-H., Mao, J.,

http://www.riken.jp/careers/programs/spdr/
・国際特別研究員制度：
http://www.riken.jp/ja-JP/careers/programs/fpr/

Yamada, S., Pe er, A., Mizuta, A., Harikae, S.:
Photospheric Emission from Stratified Jets The
Astrophysical Journal 777, id.62 (2013)2

[4] He, H-.N., Liu, R.-Y., Wang, X.-Y., Nagataki, S.,
Murase, K., Dai, Z.-G.: ”Icecube Nondetection ofGamma-Ray Bursts: Constraints on the FireballProperties” The Astrophysical Journal 752, id. 29(2012).
[5] Nagataki, S.: ”Rotating Black Holes as Central Engines of Long Gamma-Ray Bursts: Faster is Better” Publications of the Astronomical Society ofJapan.63, 1243 (2011).
[6] Mizuta, A., Nagataki, S., Aoi, J.: ”Thermal Radiation from Gamma-ray Burst Jets” The Astrophysical Journal 732, id 26 (2011).
[7] Calvez, A., Kusenko, A., Nagataki, S.: ”Role of
Galactic Sources and Magnetic Fields in Forming
the Observed Energy-Dependent Composition of
Ultrahigh-Energy Cosmic Rays” Physical Review
Letters 105, id. 091101 (2010).
[8] Kotera, K., Allard, D., Murase, K., Aoi, J., Dubois,
Y., Pierog, T., Nagataki, S.: ”Propagation of Ultrahigh Energy Nuclei in Clusters of Galaxies: Resulting Composition and Secondary Emissions” The
Astrophysical Journal 707, 370 (2009).

3

理化学研究所 望月雪氷宇宙科学研究ユニット
望月優子

1

構成

ピュータを用いた実験研究・理論研究に取り組めます。

当研究室は、宇宙核物理学の理論研究、ならびに雪氷宇

最近の修士論文

宙科学の理論・実験研究を行っています。2013 年 12 月 1
日現在の構成員は以下の通りです。

• 「放射性炭素１４から復元した過去の太陽周期の再解析と気温復元のための水同位体比の測定」、[菊地里研究ユニットリーダー 望月優子*

美：2012 年 3 月、埼玉大学大学院理工学研究科物理専任研究員

機能系専攻]

高橋和也、中井陽一（兼務）

客員研究員 秋吉英治、間所秀樹、堀最近の卒業論文

彰• 「宇宙核物理における数値計算プログラミング〜測定誤差を明確に考慮した過去の太陽活動周期の再解

PD 岡本祥子
ほか研究支援者 3 名。

析〜」、[菊地里美：2010 年 3 月、埼玉大学物理学科]*印は理論天文学懇談会会員• 「宇宙核物理における数値計算プログラミング〜ビッ
グバン元素合成核反応ネットワークの理解〜」、[齋藤2

研究香莉：2010 年 3 月、埼玉大学物理学科]

研究対象は以下のとおりです。超新星爆発、元素合成、• 「宇宙核物理における数値計算プログラミング〜南極

核γ線天文学、南極氷床コアを用いた過去の銀河系内超新氷床コアから太陽活動周期を探る〜」、[佐藤奨：2009

星爆発の痕跡や、過去の太陽活動と気温との関係の探究。

年 3 月、埼玉大学物理学科]

天体放射線が地球の大気組成に及ぼす影響に関する理論研究。氷床コアを用いた気候変動に関する研究も可能です。

3

4

連絡先

住所：〒 351-0198 和光市広沢２ー１

教育

理化学研究所 仁科加速器研究センター 望月雪氷宇宙科学
研究ユニット望月が連携教員となっている埼玉大学大学院理工学研究科（連携大学院）をとおして、あるいは他大学大学院に在電話番号：048-467-9766（望月、直通）籍しつつ、研究指導を受けることができます（博士前期課

当研究室についての最新の情報は www でも得られます(http://ribf.riken.jp/ag/) (http://ribf.riken.jp/ag/
学生には「大学院生リサーチ・アソシエイト」などの学生 motizuki)。また E-mail address は、motizuki@riken.jp
支援制度があり、 最先端の実験分析装置やスーパーコン です。
程／博士後期課程）。理化学研究所では、博士後期課程の1

立教大学理学部物理学科宇宙理論グループ
前田秀基

1

構成

宇宙論にもたらす帰結に関して研究をおこなっています。
ここ数年、（近）極限ブラックホールがその近傍で粒子

当グループは物理学科理論物理学研究室に所属していをいくらでも高いエネルギーまで加速できるという現象ます。主な研究内容は相対論的重力とそれを軸とした宇宙に関する研究を行ってきました。我々は近極限回転ブラッ

論・宇宙物理学です。2013 年 11 月 30 日現在の構成員はクホールでは最内安定円軌道を運動する粒子が他の粒子と以下の通りです。

衝突する際のエネルギーがいくらでも高くなれること [1]、

准教授 原田 知広*、小林 努*

このような高エネルギー粒子衝突がブラックホールの赤道面内だけでなく赤道から離れた点においても起こるこ

助教 前田 秀基*と [2]、そして高エネルギー衝突によって生成される粒子が遠方で観測される場合にはそのエネルギーには上限があPD 宝利 剛*ること [3] を示しました。
客員研究員 島野 誠大*

また、マイクロレンズ効果等による観測的探査を念頭においたワームホールの現象論的研究も行ってきました [4,M2 大西 武雲、押賀 弘行、国分 隆文*、舟田 成登

5, 6]。現在は、宇宙初期に形成される原始ブラックホールの形成条件を再検討しています [7]。

M1 崔 シモン、西 咲音*印は理論天文学懇談会会員

初期宇宙・相対論的宇宙論の研究 (小林)なお、同じ理論物理学研究室には、江口徹特任教授、田中秀和教授、矢彦沢茂明教授、疋田泰章助教の素粒子理論
グループがあり、共同でセミナーを行っています。また、当学科には宇宙地球系物理学研究室があり、そこに所属す

相対論的重力理論を土台とした宇宙論を中心に研究しています。特に最近は、運動方程式が 2 階になるような最も一般的なスカラー・テンソル理論をインフレーションや修る北本俊二教授の X 線天文学研究グループ・内山泰伸准

正重力理論に応用する研究をおこなっています。

教授の高エネルギー天文学研究グループとも共同でセミ

複数のスカラー場を含む 2 階の最も一般的なスカラー・テナーを行っています。

ンソル理論と予想されていた generalized multi-galileonsと呼ばれる理論がありますが、われわれはこの理論にもと2づいて、既存の多くのモデルを包含する複数場インフレー

研究

ションモデルを構築すると同時に、それが予想に反して最一般相対論とその宇宙物理学・宇宙論への応用（原田） も一般的な理論ではない、という事実を示しました [8]。
また、太陽系内などで重力の修正の効果を遮蔽するよ
一般相対論をはじめとする相対論的重力理論それ自体

うな機構をもつ一般的な修正重力理論において、球対称に関わる諸問題と、相対論的重力理論が宇宙物理学および解を記述する基礎方程式を導出しました。それを massive

1

gravity に適用し、銀河団の重力レンズによって修正重力の 性がブラックホール時空だけでなく、ブラックストリング
検証が可能かを議論しました [9]。この他にも、初期宇宙や 時空や、カラビ-ヤウ多様体、佐々木-アインシュタイン多重力に関してさまざまな研究をおこなっています [10, 11]。 様体など、相対論的重力理論に現れる様々な厳密解の隠れた対称性として理解されることを発見しました [18, 19]。
重力の研究とその宇宙論・宇宙物理学への応用（前田） また、あるクラスのキリング-矢野対称性をもつ時空計量の標準形を、自然な座標を導入することにより具体的に書
宇宙論・宇宙物理学・素粒子物理学の刺激を受けながら、 き下すことにも成功しました [20]。これにより、相対論的
またそれらへの応用を意識しつつ重力の理論的研究を行っ 重力理論の厳密解を構成する一つの手法を確立しました。
ています。
ここしばらくは任意次元で最も一般的な二階微分理論であるラブロック高次曲率重力の研究に力を入れてきました。 3
この理論はゴースト不安定性を持たず、四次元時空で宇宙教育

最近の博士論文

項を伴う一般相対論に帰着し、さらに曲率二次の理論であ• Search for exotic gravitating objects with gravitational lensing (重力レンズを用いたエキゾチックな天るガウス・ボンネ重力はある種の超弦理論の低エネルギー極限で実現されることが知られています。我々は対称性を持った解を統一的に取り扱うエレガントな手法を見つけ、体の探索) [塚本 直樹: 2013 年 10 月]

ブラックホール解の性質を明らかにしました [12, 13, 14]。

• Early Universe Models in Loop Quantum Cosmol-

またこの研究の応用として、ガウス・ボンネ重力に基づく

ogy（ループ量子宇宙論における初期宇宙モデル）[島野 誠大: 2011 年 3 月]

ブレーン宇宙モデルにおいて新しい初期特異点回避の機構を提案しました [15]。

最近の修士論文

一方で非自明なスカラー場の配位を持つブラックホー• 「局所ローレンツ対称性を破るワイル重力によるイ
ンフレーション起源の重力波」[矢嶋 耕治: 2013 年 3ルの研究も、主に厳密解を構成して行っています。我々は共形結合スカラー場を物質とする一般相対論において

月]

Plebanski-Demianski 型の厳密解を与えました [16]。この解は Bocharova-Bronnikov-Melnikov と Bekenstein によっ• 「ダークエネルギーを含む宇宙での Dyer-Roeder 近て 1970 年代に独立に発見された球対称ブラックホール解似を用いた赤方偏移と角径距離の関係」[中島 友樹:

を大きく一般化したものです。

2012 年 3 月]

時空の幾何構造の研究と相対論的重力への応用（宝利）
相対論的重力理論を基礎に、時空の幾何学的構造について研究しています。また、時空の幾何学的構造についての• 「ライスナー・ノルドシュトルム・ブラックホールは
無限衝突エネルギーを生む粒子加速器になるか?」[石原 誠: 2012 年 3 月]
• 「近星点付近での連星系からの放出」[山本 隆三: 2012
年 3 月]

一般的な考察から、相対論的重力理論の様々な厳密解へのフィードバックも行っています。

• 「ホジャバ・リフシッツ重力理論における回転する星」[塚本 直樹: 2011 年 3 月]

最近の研究では、真空ブラックホール時空の隠れた対称性として知られていたキリング-矢野対称性が、物質場と結合した帯電ブラックホール時空の隠れた対称性をも記述• 「Schwarzschild-de Sitter 時空における宇宙項の重力レンズ効果への影響」[若林 智章: 2011 年 3 月]

していることを示しました [17]。そして、そのような対称

2

4

連絡先

[7] T. Harada, C.-M. Yoo, and K. Kohri, Phys. Rev. D
88, 084051 (2013)

住所：〒 171-8501 東京都豊島区西池袋 3-34-1
下記内線番号）[8] T. Kobayashi, N. Tanahashi, and M. Yamaguchi,
Phys. Rev. D 88, 083504 (2013)

当研究室についての最新の情報は www でも得られます[9] T. Narikawa, T. Kobayashi, D. Yamauchi, and

電話番号:ダイアルイン方式で、03-3985-xxxx （xxxx は(http://www.rikkyo.ne.jp/grp/itp/jp_index.html)。
また E-mail address は、

R. Saito, Phys. Rev. D 87, 124006 (2013)[10] X. Gao, T. Kobayashi, M. Shiraishi, M. Yamusername @rikkyo.ac.jp
aguchi, J. Yokoyama, and S. Yokoyama, PTEPです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。
2013, 053E03 (2013)
内線番号 username[11] T. Kobayashi, H. Motohashi, and T. Suyama, Phys.
原田
2390
harada小林

2389

tsutomu前田

4541

hidekismRev. D 85, 084025 (2012)[12] H. Maeda, S. Willison, and S. Ray, Class. Quant.
Grav. 28, 165005 (2011)

なお、スタッフ以外は毎年入れ替わりが多いため掲載しません。WWW で最新の情報を提供しておりますので、御参照下さい。

[13] G. Kunstatter, T. Taves, and H. Maeda, Class.
Quant. Grav. 29, 092001 (2012)参考文献[14] G. Kunstatter, H. Maeda, and T. Taves, Class.
Quant. Grav. 30, 065002 (2013)[1] T. Harada and M. Kimura, Phys. Rev. D83, 024002 [15] H. Maeda, Phys. Rev. D 85 124012 (2012)(2011)[16] A. Anabalon and H. Maeda, Phys. Rev. D 81,[2] T. Harada and M. Kimura, Phys. Rev. D83 084041
041501 (2010)(2011)[17] T. Houri, D. Kubiznak, C.M. Warnick, and Y. Ya[3] T. Harada, H. Nemoto, and U. Miyamoto, Phys.
sui, JHEP07, 055 (2010)
Rev. D86, 024027 (2012); Erratum-ibid. D 86,[18] T. Houri and K. Yamamoto, Class. Quantum Grav.
069902 (2012)
30, 075013 (2013)[4] N. Tsukamoto and T. Harada, Phys. Rev. D 87,[19] T. Houri, H. Takeuchi, and Y. Yasui, Class. Quan024024 (2013)
tum Grav. 30, 135008 (2013)[5] N. Tsukamoto, T. Harada, and K. Yajima, Phys.
[20] T. Houri, D. Kubiznak, C.M. Warnick, and Y. YaRev. D 86, 104062 (2012)
sui, Class. Quant. Grav. 29, 165001 (2012)[6] C.-M. Yoo, T. Harada, and N. Tsukamoto, Phys.
Rev. D 87, 084045 (2013)3

早稲田大学理論宇宙物理学研究室
喜古正士、古澤峻

1

構成ます。これら以外にも様々なテーマのゼミが並行して行われており、常に新しい研究テーマを模索しています。また

私たちの研究室は、早稲田大学理工学術院先進理工学研

春と秋には学内で、夏には合宿を行い各人の研究成果を発

究科物理学及応用物理学専攻 (先進理工学部物理学科) に表しています。

所属し、前田研究室、山田研究室のそれぞれで学生を受け入れています。前田研究室では初期宇宙論、重力理論の研

2.1

究を、山田研究室では高エネルギー天体物理の研究を行っており、2013 年 10 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

高エネルギー領域での重力(i) 重力の量子論： 一般相対性理論は高エネルギー領域で破綻するため、それに代わる重力理論が考案、検証さ教授 前田 惠一*、山田 章一*れている。そのアプローチは多岐にわたるが、満足な理論

助手 田中 友、喜古 正士、敷田 文吾

は得られていないため、量子重力理論の完成は現代物理学の重要な問題の 1 つとなっている。本研究室では以下の 2

客員研究員 古賀 潤一郎*、田邊 誠、田中 恵理子、つのアプローチでこの難問に取り組んでいる。１つは繰り藤井 保憲、立川 崇之、笹川 幸則

込み可能性が期待される Hořava-Lifshitz 重力理論の量子

PD 中村 航*、澤井 秀朋*、岩上 わかな*、古澤 峻*

論的側面を調べること。もう１つは正準量子化によるアプ
ローチとして、新しい正準変数を基礎にした量子重力理論

D5 山本 佑を構築することである。

D3 御園生 洋祐(ii) 時空特異点： 一般相対性理論に基づいた時空の発展においては、特異点の発生が普遍的であることが判明してD2 北村 比孝、高橋 和也

いる。特に宇宙最初期の特異点は、物理的な予言性が破綻
M2 大渕 将貴、津田 陽、中西 俊貴、平井 遼介、水島 高志 しているという点で深刻である。このような問題に対し、量子化を見据えた、高エネルギー領域での重力理論の変更
M1 青木 勝輝、矢田部 彰宏という観点から解決を試みている。また初期特異点以外に*印は理論天文学懇談会会員

も、ブラックホール特異点など、理論の予測可能性が失われてしまう時空に対してループ量子重力理論を用いた特異2

点回避についても研究している。

研究
私たちの研究室は宇宙・重力に関連する現象に対して広2.2

く興味を持っています。論文速報、研究室の構成員による低エネルギー領域での重力(i) 構造形成： 宇宙マイクロ波背景放射の観測により、内外・国内外を問わず研究の情報交換を精力的に行ってい 密度ゆらぎが重力不安定性によって成長することで、現在コロキウム、外部の講演者によるセミナーを行い、研究室

1

の宇宙の大規模構造が形成されたと考えられている。構造

うしたコンパクト天体の形成のメカニズムを理論的に明らの種の生成機構や、予言されるスペクトルを検証すること

かにするため、主に数値シミュレーションを行い研究しては重要であるが、ゆらぎの発展を非線形領域まで解析するいます。

ことは複雑で困難である。そのため、コンピュータを用い(i) 爆発のメカニズム: 重力崩壊型超新星の研究においた大規模シミュレーションを行うか、近似的に非線形の成て、最大の課題はその爆発メカニズムの解明です。 約４０長を記述する解析的なアプローチが用いられる。そこで解年にわたる理論的な研究にもかかわらず、重力崩壊する大析的アプローチとして、通常のオイラー的摂動論より良い質量星のコアがどのようにして外層の爆発につながるのか

近似法である、ラグランジュ的摂動論を用いて、宇宙の構は今もってわかっていません。 私たちの研究室では、いろ造形成問題を解析している。

いろな側面からこの問題に取り組んでいます。 現在特に(ii) 宇宙の暗黒成分： 近年の観測技術の向上から、ダー 注目しているのは、コアの高速回転と強磁場の影響です。
クマター・ダークエネルギーが、我々の宇宙の構成要素と(ii) 超新星ニュートリノ: 超新星からは大量のニュート

して大半を担っていることは疑いようがなくなった。しかリノが放出されます。 ニュートリノは光にかわる天文学

し、それらの正体はまだ十分理解されておらず、暗黒成分の新しい手段としても重要ですが、超新星爆発をおこすう

を導入せずに、宇宙論的スケールで一般相対性理論を修えでも重要な役割を担っていると考えられています。 私

正するアプローチもある。宇宙の加速膨張を説明するアたちは、超新星ニュートリノの研究を通して、超新星だけ

プローチの 1 つに Galileon 重力理論があるが、高次元素

でなくニュートリノと高温高密度物質の性質をも理解した

粒子統一理論からの次元降下を見据え、複数スカラー場

いと考えています。

(iii) 超新星からの重力波: 超新星コアが何らかの原因
定する重力理論（bigravity）に注目し、ダークエネルギー で球対称からずれていると、重力崩壊にともない重力波がやダークマターといった未知の宇宙現象が自然に説明でき 放出されると考えられています。 非球対称性の原因は、コ（Galileon）での解析を行っている。また、2 つの計量を想ないか検討している。

アの高速自転、対流、磁場などが有望ですが、非球対称に(iii) 重力理論の検証： 重力の直接観測可能な範囲は狭 放出されるニュートリノ自体からも重力波が出ると予想さく、一般相対性理論を長距離で修正する方法は数多く提案 れています。 私たちは、現実的な超新星のモデル計算にされているが、どのような修正が許されるのかは観測的に基づいた重力波形の計算を行い、現在稼動中の重力波検出検証する必要がある。最も精度良く検証可能な方法は、重器での近い将来の観測に備えた理論予測を行っています。

力の万有引力からのずれを太陽系観測から制限する方法
であり、精力的に取り組んでいる。また、重力波観測を見2.4据えた検証方法にも注目している。その一つに、ブラック

高エネルギー天体物理

ホールの準固有振動（定常状態に落ち着く前の減衰振動）

宇宙には、超新星以外にも大質量星などの重力崩壊に起時に放出される重力波がある。その振動数はブラックホー

因すると考えられる高エネルギー天体が多く存在します。

ルの保存量で特徴付けられ、重力理論の修正を反映するた

そうした天体でおこる物理現象の解明も私たちの研究課題

め、将来の検証に期待し波形の解析を行っている。

です。

2.3

(i) 相対論的ジェット: 高エネルギー天体 (活動銀河核やガンマ線バーストなど) に伴う相対論的ジェットの構造について研究しています。 主な研究内容としては、1, ジェッ

超新星爆発の物理

太陽より約 10 倍以上重い星は、進化の最後に重力崩壊

トの形成メカニズムの研究、2, ジェットの構造に影響を及にともなう超新星爆発をおこし、中性子星やブラックホー

ぼすと思われているケルビン・ヘルムホルツ不安定性や磁ルになると考えられています。 私たちの研究室では、こ気流体力学的不安定性などの様々な不安定性の解析、3, 内

2

部衝撃波のダイナミクスの研究などです。 これらを数値

4

連絡先シミュレーションにより詳細に調べるため、超相対論的ガ
住所：〒 169-8555 東京都 新宿区 大久保 3-4-1

ス流を扱える多次元相対論的流体コードの開発に取り掛

55 号館 N 棟

307 号室（前田研究室)
407
号室（山田研究室）(ii) 強磁場天体の物理: 現在までに約 10 個ほど マグ
ネター と呼ばれる非常に強い磁場を持った特異な中性子 電話番号：03-5286-3442（前田研究室)
03-5286-1697（山田研究室）
星が見つかっています。 このマグネターの形成メカニズ
ムとそこでの物理過程を探るのが現在の私たちの研究テー 当研究室についての最新の情報は www でも得られます。
かっています。

(http://www.gravity.phys.waseda.ac.jp/)
また E-mail address は、次の表に記載されている人にれると考えられることから、強磁場を持つ超新星の研究が必要です。 現在は主に、磁気流体を扱う数値コードを用 関しては、username @gravity.phys.waseda.ac.jp です。
いて、２次元の数値シミュレーションを行っています。 ま名前username 名前
username
マの一つです。 中性子星は超新星爆発にともない形成さた、強磁場中でのニュートリノ反応、ダイナミクス、核物
質の性質などへの影響も研究しています。

前田

maeda

御園生

y misonou

田中（友）

tomo
kiko
koga

北村

kitamuram.ohbuchi
y.tsuda水島藤井tanabefujii

笹川yukinori

喜古

3

古賀

教育

田邊

最近の博士論文• ループ量子重力理論に基づく宇宙物理学の基礎的問
題の解析 [田中 友:2013 年 6 月]

大渕
津田
青木

m.shima-takashi
katsuki-a12

次 の 表 に 記 載 さ れ て い る 人 に 関 し て は 、username@heap.phys.waseda.ac.jp です。

• Equation of state with multi-species of nuclei incore-collapse supernovae [古澤 峻:2013 年 9 月]
最近の修士論文• bigravity 理論によるダークエネルギー問題へのアプ
ローチ [鈴木 大地:2011 年 3 月]

名前username

名前username山田

shoichi

古澤

furusawa

敷田shikitanakamura.ko

高橋ktakahashit.nakanishihsawaiwakanayamamoto

平井

中村
澤井
岩上

• Study on Regular and Non-Regular Waves in the山本

Ideal MHD Riemann Problem [高橋 和也:2011 年 3月]• Horava-Lifshitz 重力理論に基づく初期特異点回避 [御園生 洋祐:2011 年 9 月]
• Parameterized Post-Friedmann 形式に基づいた非パ
ラメトリック法による重力理論の解析 [宮本 玲奈:2012
年 3 月]

3

中西
矢田部

hirai
yatabe