日本における天文学・宇宙物理学の理論的研究- 理論天文学宇宙物理学懇談会 研究室紹介 (第 8 号)

2016 年 9 月

目次
北海学園大学工学部宇宙物理学グループ

6

北海道大学宇宙物理学研究室

7

弘前大学理論宇宙物理学研究室

8

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

9東北大学 天文学教室 天体理論グループ

10

山形大学理学部高エネルギー宇宙研究グループ (理論)13

福島大学理工学群共生システム理工学類 素粒子的宇宙論・重力理論研究室

15

群馬工業高等専門学校

16

宇宙論研究室茨城大学 宇宙物理理論グループ、太陽物理グループ

17

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

18

筑波大学宇宙物理理論研究室

20

特定国立研究開発法人理化学研究所長瀧天体ビッグバン研究室

23

理化学研究所25

戎崎計算宇宙物理研究室

文教大学教育学部 物理学研究室

272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28

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
KAGRA 重力波データ解析国際協力部門

32

東京大学大学院理学系研究科天文学専攻

33

理論グループ東京大学 駒場 宇宙科学グループ

36

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

38

お茶の水女子大学宇宙物理研究室

41

日本大学文理学部物理学科宇宙物理学研究室

42

立教大学理論物理学研究室宇宙理論グループ

43

早稲田大学理論宇宙物理学研究室

46

東京工業大学理学院物理学系宇宙物理学理論グループ

50

東京工業大学 惑星理論グループ

52

工学院大学

先進工学部応用物理学科

宇宙物理学研究室

55

青山学院大学 理論宇宙物理研究室

56

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

58

国立天文台 JASMINE 検討室

62

3

東京理科大学 理工学部物理学科 宇宙物理研究室

63

千葉大学工学部 石山研究室

64

東邦大学 理学部物理学科 宇宙物理学教室

65

沼津工業高等専門学校・教養科物理学教室

66

名古屋大学宇宙論研究室

67

名古屋大学宇宙地球環境研究所総合解析研究部

70

名古屋大学理論宇宙物理学研究室 (TA 研)

71

名古屋大学大学院多元数理科学研究科

72

滋賀大学教育学部情報・技術研究室

73

京都大学理学部天体核研究室

74

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

77

京都大学 基礎物理学研究所 宇宙グループ

80

近畿大学 理工学部理学科 物理学コース 宇宙物理グループ

84

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

85

大阪大学大学院理学研究科

86

宇宙地球科学専攻

4

宇宙進化グループ大阪工業大学

宇宙物理グループ88

甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室

89

神戸大学大学院理学研究科物理学専攻 宇宙論研究室

91

神戸大学惑星学専攻理論グループ

93

広島大学宇宙物理学研究室

94

山口大学大学院創成科学研究科物理学分野

95

福岡大学理学部

96

理論天体物理学研究室

九州産業大学工学部

97

九州大学 惑星系形成進化学研究室

98

琉球大学宇宙物理学研究室

995北海学園大学工学部宇宙物理学グループ
前田秀基

構成

1

3

当グループは工学部に所属しており、2016 年 8 月

教育
主に 1, 2 年次の学生を対象に、天文学関連（岡崎）お31 日現在の構成員は以下の通りです。

よび物理学関連（前田）の講義と演習を行っています。

教授 岡崎 敦男*、前田 秀基*

4*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

連絡先

住所：〒 062-8605 札幌市豊平区旭町 4–1–40

2

研究

電話番号: 011-841-1161(代表) ext. xxxx (xxxx は下2.1連星系（岡崎）岡崎についての最新の情報は WWW でも得られます

記の内線番号)。

(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。

大質量 X 線連星系とガンマ線連星系における星周円
盤や恒星風とコンパクト天体の相互作用を主に数値シ

内線番号

ミュレーション（SPH 法）で調べています。最近は、
特に Be/X 線連星と呼ばれるグループの X 線増光機

岡崎

構 [2] とガンマ線連星における高エネルギー放射の起

前田

2264
2268

E-mailokazaki@lst.hokkai-s-u.ac.jp
h-maeda@hgu.jp

源 [1] に興味を持って研究を行っています。

参考文献
重力の研究とその宇宙論・宇宙物理学への応用（前田）[1] Y. Moritani, A. T. Okazaki, A. C. Carciofi, etal., ApJ, 804, article id.L32, 6 pp. (2015)

宇宙論・宇宙物理学・素粒子物理学の刺激を受けな[2] A. T. Okazaki, K. Hayasaki, Y. Moritani, PASJ,

2.2

がら、またそれらへの応用を意識しつつ重力の理論的

65, Article No.41, 18 pp. (2013)

研究を行っています。この数年力を入れているのは、[3] G. Kunstatter, H. Maeda, and T Taves, Class.

ブラックホールや宇宙論の内容における特異点回避のQuant. Grav. 33, 105005 (2016).

研究です。
我々は特異点を持たないブラックホール解を持つ、広[4] H. Maeda, Class. Quant. Grav. 32, 235023

いクラスの新しい二次元有効理論を同定しました [3]。

(2015).

また一般相対論の正準量子化により、対称性を持った[5] G. Kunstatter and H. Maeda, Class. Quant.
Grav. 31, 115009 (2014).

ブラックホール時空や宇宙論的な時空における特異点が解消されることを示し [4, 5]、さらに量子ブラック
ホールの質量スペクトルを導出しました [5]。

6

北海道大学宇宙物理学研究室
岡本崇

1• Observational Study on the Central SubparsecScale Structure of Active Galactic Nucleus with構成
当研究室は、理論グループと電波グループからなる。

Very Long Baseline Interferometer [日浦 皓一朗: 2016 年 3 月]

2016 年 8 月 30 日時点での構成員は以下の通りである。
教授 羽部 朝男*

連絡先

准教授 徂徠 和夫

4助教 岡本 崇*、Alexander Pettitt

住所：〒 060-0851 札幌市北区北１０条西８丁目電話番
号:ダイアルイン方式で、011-706-xxxx (xxxx は下記内

PD 山田 志真子、藤本 祐介

線番号)。詳しくは web で！(http://astro3.sci.hokudai.ac.jp)。
E-mail address は、username@astro1.sci.hokudai.ac.jp

D2 島 和宏です。内線番号 (xxxx) と username は以下の通り

D1 白方 光です。

M2 畑 千香子、Nguyen Kim Ngan

内線番号
羽部

M1 一色 翔平、田中 雅大*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

研究

username

徂徠

2693
4435

habe
sorai

岡本

2893

okamoto

参考文献

理論グループでは数値シミュレーションを用いた銀[1] A. R. Pettitt, E. J. Tasker, J. W. Wadsley, MNRAS 458, p. 3990 (2016)

河の構造や [1]、銀河内での分子雲・星形成の研究 [2]を行っている。また銀河中心超大質量ブラックホール[2] Y. Fujimoto, G. L. Gryan, E. J. Tasker, A.

の形成 [3]、銀河形成シミュレーションによる観測に対Habe, C. M. Simpson, MNRAS, 461, p. 1684
(2016)する予言も行っている [4]。

[3] H. Shirakata, T. Kawaguchi, T. Okamoto,

3

教育

R. Makiya, T. Ishiyama, Y. Matsuoka, M.
Nagashima, M. Enoki, T. Oogi, M. A. R.
Kobayashi, MNRAS, 461, p.4389 (2016)

最近の博士論文• Formation and evolution of giant molecular clouds
in a barred spiral galaxy [藤本 裕輔: 2016 年 3月]

7[4] A. K. Inoue & T. Okamoto et al., Science, 352,
p. 1559 (2016)弘前大学理論宇宙物理学研究室
浅田秀樹・仙洞田雄一

1

構成

3

当研究室は弘前大学大学院理工学研究科物理科学

最近の博士・修士論文は次の通りです。

コース（および理工学部数物科学科）に所属し、宇宙• Gravitational lensing in an exotic spacetime[北村隆雄: 2016 年 3 月博士]

物理学の研究・教育活動を行なっています。2016 年 9
月 1 日現在の構成員は次の通りです。
（*印は理論天文• Marginal Stable Circular Orbits: Applicationof Sturm’s theorem [大野俊明: 2016 年 3 月修士]

学宇宙物理学懇談会会員）
教員 浅田秀樹*（教授）、仙洞田雄一*（助教）• Marginal Stable Circular Orbits: Extension toaxisymmetric cases [鈴木聡人: 2016 年 3 月修士]

博士課程学生 大野俊明、古谷有（以上 D1）
修士課程学生 石原朝日、坂本和史、鈴木裕介、
高橋拓実、新山優樹（以上 M2）• 非等方的に膨張する初期宇宙からの原始背景重力波 [古谷有: 2016 年 3 月修士]

加藤あや、佐藤大介、寺内志織、中村優也、
山田莉子（以上 M1）

2

教育

4

研究

連絡先

住所: 〒 036-8561 青森県弘前市大字文京町 3 番地

最近は、次のような宇宙物理学・宇宙論における主

電話番号: 0172-39-内線番号（ダイヤルイン）

題について、理論物理学的な手法で研究しています。

WWW: http://tap.st.hirosaki-u.ac.jp/
電子メール: username@hirosaki-u.ac.jp

相対論的天体力学・重力理論の観測的検証
相対論的な重力場における天体や光の運動を通じ、そ内線番号

れらの観測的帰結（例: 重力波放射）および重力理論
検証への応用を調べています。最近では、一般的な軸対称定常時空における粒子円軌道半径の存在限界 [1]や、重力レンズ天体からの距離が有限である場合の光

username

浅田

3554

asada

仙洞田

3550

sendouda

参考文献の曲がりの計算方法 [2] を調べています。
暗黒物質・原始ブラックホール[1] T. Ono et al., arXiv:1605.05816 [gr-qc];
T. Ono et al., Europhys. Lett. 111, 30008

初期宇宙に由来する原始ブラックホールが蒸発する際の γ 線放射や、合体する際の重力波放射を通じ、それ(2015).

らが暗黒物質の正体である可能性を調べています [3]。

[2] A. Ishihara et al., arXiv:1604.08308 [gr-qc].

初期宇宙論・原始重力波[3] K. Hayasaki et al., Publ. Astron. Soc. Jpn. 68,
66 (2016); B.J. Carr et al., Phys. Rev. D 94,

初期宇宙に由来する原始背景重力波を通じ、インフレーション宇宙およびそれ以前の異方的な膨張をする

044029 (2016).

最初期宇宙について調べています [古谷修士論文]。

8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 宇

教育

最近の修士論文

宙論宇宙線研究分野では，観測的宇宙論（ダークエネ• すばる望遠鏡を用いた HSC 観測による宇宙パラ
メータの制限 [伊勢田竜也: 2015 年 3 月]

ルギー・重力レンズ・重力波・非一様宇宙）の理論的研究，及び高エネルギー宇宙物理学・宇宙線物理学の• すばる望遠鏡を用いた HSC 領域内での弱い重力研究を行っています．2013 年 9 月 1 日現在の構成員
は教員 3 名及び大学院生 5 名で，そのうち理論部門のレンズ効果による宇宙論の制限 [小島由嗣: 2015

構成員は以下の通りです．

年 3 月]• 弱い重力レンズサーベイにおける観測領域の形状の影響について [相馬俊二: 2013 年 3 月]

教授 葛西真寿*助教 高橋龍一*

M2 雫石愛津子

4

M1 城山航誠, 長谷川清峰

連絡先

住所：〒 036-8561*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

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

電話番号：ダイアルイン方式で 0172-39-内線番号

2

E-mail address：user@hirosaki-u.ac.jp

研究

内線番号

重力レンズ効果で探る時空構造

葛西

重力レンズ効果の解析によって，遠くの天体からの光高橋が通る時空の重力場を探り，宇宙の時空構造の解明に向けた研究を行なっています．また数値シミュレーショ
ンを用いた大規模構造の形成と、その中を伝播する光参考 URLのレイシューティング計算も行っています．

高橋龍一のページ

3542
3570

user@
kasai@
takahasi@(http://cosmo.phys.hirosaki-u.ac.jp/takahasi/)

ダークエネルギーと非一様宇宙の効果
最近の超新星の観測から，宇宙を加速膨張させる正体不明のダークエネルギーの存在が示唆されています．
我々は非一様宇宙の効果を調べ，ダークエネル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．

9東北大学 天文学教室 天体理論グループ
大向一行, 當真賢二, 矢島秀伸

構成

1

環境で誕生します. そのような初代星は典型的に大質量だと考えられていますが, 星の成長・進化過程は明当研究室では, 天体形成や高エネルギー天体現象をらかになっていません. 我々は 3 次元輻射流体計算に始めとして, 天体物理学全般を理論的に研究しておりよって，初代星周囲のガス円盤が円盤不安定性によります. 2016 年 4 月 1 日現在の構成員は以下の通りです.

多数のガスクランプへと分裂すること, またこのガス
クランプが中心星へと次々と落下することで, 初代星教授 大向一行*

は間欠的な紫外線フィードバックを周囲のガスに与え

助教 當真賢二*, 矢島秀伸*

ながら成長することを明らかにしました [1].

(2) 巨大ブラックホールの起源: 宇宙誕生まもないPD 格和純*, 木村成生*, 杉村和幸*, 高橋和也*, 高橋
実道*, 仲内大翼*
D1 福島肇

ころに, 太陽の 10 億倍以上もの質量を持つ超巨大ブラックホールがすでに存在していたことが観測的に示†唆されています. しかしながら, このような超巨大ブラックホールがどのような環境で誕生しどのような過M2 荒田翔平

程で質量を獲得してきたのかは未だ分かっていません.
理論的な研究からは, 宇宙初期における水素分子が存M1 荻原大樹, 松木場亮喜

在しない環境で形成される超大質量星が, 巨大ブラッ*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員†

クホールの種天体となる可能性が提案されています.

は京都大学より受託

そこで我々は強い紫外線照射下における水素分子の形
成破壊過程に着目し, 超大質量が形成されうる外部輻

2

射強度の臨界値を見積もりました [2, 3]. また我々は,研究

銀河衝突の際に形成される高密度星団内において, 星同士の重力多体効果によって大質量ブラックホールが天体形成
現在の宇宙は星・惑星系, 星団, 銀河, 巨大ブラック形成されることを示しました [4]. さらには, 紫外線背ホール, 銀河団といった多様な階層の構造をもつ天体

景放射の影響を考慮した半解析的モデルによって, 赤から成り立っています. これら諸天体は, 宇宙初期の微

方偏移 ∼ 6 に形成される超大質量ブラックホールの形

小な密度揺らぎが自己重力によって成長することで誕成条件を明らかにしました [5].

生したと考えられていますが, その詳細は未だ明らか(3) 初代銀河の形成: 初代星が作られた後, 初代星ミになっていません. 我々のグループでは重力・輻射・化

ニハローが合体成長し, 初代銀河が形成されます. 初

学的過程を考慮した理論計算によって, 星, 惑星, 巨大代銀河内では, ガス降着流や銀河衝突によって衝撃波

ブラックホール, 銀河の形成過程の解明を進めていまが形成されると, 炭素や酸素による輻射冷却によってす. 近年は主に以下のような課題に取り組んでいます.

星間ガスは多相構造となります. この多相構造の形成(1) 初代星の形成: 宇宙初期に形成される初代星は,我々が住む天の川銀河とは違い, 金属がまったく無いを非平衡化学反応を取り入れた 3 次元流体シミュレー
ションによって計算しました [6]. また, 初代銀河への10

冷たいガス降着流が星形成を引き起こし, 銀河からはついて未だ議論が続いています. 我々はそれに対し,強いライマンアルファ輝線が放射されることを多波長初めて一般相対論とプラズマ物理に整合的なメカニズ

輻射輸送計算によって明らかにしました [7].

ムを提唱しました [11] .

(4) 宇宙再電離: 宇宙の水素とヘリウムは宇宙初期に形成される天体からの紫外線によって電離されたことがクエーサーや宇宙背景放射の観測により示唆され(2) ブラックホール降着円盤内での粒子加速ブラックホールへの質量降着率が小さい場合, 降着流は低密ています. しかし, どのような天体によっていつ頃宇

非熱的なプラズマの物理は, 天体物理における大きな宙再電離が起きたかは未だわかっていません. 我々は課題です. 我々は解析的モデルや数値シミュレーショ

初代星と第二世代星の星形成史を考慮して宇宙再電離ンを使って, 降着流中での非熱的粒子のエネルギー分史を計算し, 将来の 21cm 観測へ向けた理論モデルを布を予測し, 近年観測され始めた高エネルギーニュー

構築しました [8].

トリノの起源を説明しうることを示しました [12, 13].

(5) 恒星とその周囲の惑星形成: 恒星が生まれる過程で, その周囲には 99 %のガスと 1 %のダストからな(3) 相対論的ジェットからの放射モデル非熱的な粒子加速はジェット中でも起こり, 加速された電子からる原始惑星系円盤が形成されます. 原始惑星系円盤のの電磁波が観測されています. 従来のモデルでは, 活

中では, ダストの合体成長や円盤の分裂によって惑星

動銀河ジェットの観測を説明するのに不自然な仮定をが形成されると考えられています. 我々は原始惑星系

する必要があると指摘されていました. 最近, 新たな度であり, そこで非熱的な粒子の加速が起こりえます.

円盤が分裂する条件を流体計算と安定性解析の両方を

加速・放射モデルを構築し, 問題を解決しうることを用いて明らかにし [9], また, ダストとガスの摩擦が引示しました [14].

き起こす重力不安定性によって円盤にリング構造が作られることを示しました [10].

(4) ガンマ線バーストガンマ線バーストのエネルギー
流量は宇宙最大であり, 宇宙最初の恒星が引き起こす
ガンマ線バーストですら観測可能と考えられています.

高エネルギー天体物理

我々は, 宇宙初期に形成される恒星が超大質量星であ活動銀河核, ガンマ線バースト, パルサー, 超新星爆る可能性を検討し, そのガンマ線バーストの観測可能発といった天体では, 中心のブラックホールや中性子性を議論しました [15]. またガンマ線バーストの放射星の周辺の低密度領域に莫大な重力エネルギーや回転メカニズムは未解明です. 最近, 可視帯域の残光からエネルギーが解放されることで, 相対論的に高エネル

円偏光が発見されたことを受け, 衝撃波において加速

ギーなプラズマが生成されます. それらが引き起こす

される電子が極めて非等方な分布を持つという仮説を高エネルギー現象のメカニズムには不明な点が多く,提示しました [16].

我々はその解明に向けて研究を行っています. またこ
ニュートリノ天文学, 最新電磁波観測, 基礎物理など(5) 超新星爆発メカニズム太陽のおよそ 10 倍以上の質量を持つ恒星は, その一生の最期に超新星爆発を起こします. しかしその物理メカニズムは未だ確定してと密に関連しており, 研究成果は広く他分野に波及しいません. 爆発は中心からの衝撃波が星の外層を突きます. 近年は主に以下のテーマに取り組んでいます.

破ることですが, シミュレーションでは一般にその衝(1) 相対論的ジェットの駆動機構活動銀河核やガンマ線バーストに付随する相対論的速度の噴流（ジェット）の駆動機構は, 回転ブラックホールが周囲のプラ撃波が停滞してしまいます. 我々は非球対称な星内でれらの現象は, 恒星・銀河進化, 宇宙論, 重力波天文学,

衝撃波が強く不安定になり, 爆発に有効に働くことを示しました [17].

ズマに電磁エネルギー流を作るという過程が最有力視されています. しかしその物理メカニズムや因果律に

11

教育

3

[5] R. Valiante, R. Schneider, M. Volonteri, K.
Omukai, 2016, MNRAS, 457, 3356

最近の修士論文[6] T. Inoue, K. Omukai, 2015, ApJ, 805, 73• フィラメント状ガス雲の分裂により形成した分[7] H. Yajima, Y. Li, Q. Zhu, T. Abel, 2015, ApJ,
801, 52

子雲コアの形状進化 [水野友理那: 2016 年 3 月]

• 輻射フィードバックによる星の限界質量の金属

4度, 降着率依存性 [福島肇: 2016 年 3 月]

[8] H. Yajima, S. Khochfar, 2015, MNRAS, 448,
654

連絡先

[9] S. Z. Takahashi, Y. Tsukamoto, S. Inutsuka,
2016, MNRAS, 458, 3597

住所：〒 980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6-3[10] S. Z., Takahashi, S. Inutsuka, 2014, ApJ, 794,

電話番号: ダイアルイン方式で, 022-795-xxxx (xxxx55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[11] Toma, K., Takahara F., PTEP, 2016, 3E01
(2016)す (https://www.astr.tohoku.ac.jp/tap/index.html).
また E-mail address は,[12] Kimura, S. S., Toma, K., Suzuki, T. K., Inutsuka, S.-i., ApJ, 822, 88 (2016)username @astr.tohoku.ac.jp
です. 内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです.

[13] Kimura, S. S., Murase, K., Toma, K., ApJ, 806,
159 (2015)

内線番号

username

大向

6502

omukai[14] Kakuwa, J., Toma, K., Asano, K., Kusunose,

當真

6523
6535

toma
yajimaM., Takahara, F., MNRAS, 449, 551 (2015)矢島[15] Matsumoto, T., Nakauchi, D., Ioka, K., Heger,
A., Nakamura, T., ApJ, 810, 64 (2015)

参考文献[16] Wiersema, K., Covino, S., Toma, K., et al., Nature, 509, 201 (2014)[1] T. Hosokawa, S. Hirano, R. Kuiper, H. W.
Yorke, K. Omukai, N. Yoshida, 2016, ApJ, 824,
119[17] Takahashi, K., Iwakami, W., Yamamoto, Y.,
Yamada, S., ApJ accepted (arXiv:1605.09524)[2] K. Sugimura, K. Omukai, A. K. Inoue, 2014,
MNRAS, 445, 544(2016)[3] K. Sugimura, C. M. Coppola, K. Omukai, D.
Galli, F. Palla, 2016, MNRAS, 456, 270[4] H. Yajima, S. Khochfar, 2016, MNRAS, 457,2423
12

山形大学理学部高エネルギー宇宙研究グループ (理論)
滝沢元和

構成

1

その電離率がダスト粒子の沈殿で変化する過程 [2] などを明らかにしました。現在は，乱流円盤での電離率

山形大学理学部高エネルギー宇宙研究グループ（理の変化，原始星からの X 線が円盤中を伝搬・電離する論）では、パルサー、星形成、銀河・銀河団などを主過程を研究しています。また，乱流円盤でダスト粒子

たる対象として、理論、数値シミュレーション、X 線、の成長と沈殿を調べ，微惑星の形成段階におけるダス

重力レンズ、電波観測と様々な手法を用いた研究が国トの進化を解明する基礎となる研究も行っています。

内外の研究グループと密接な協力のうえ活発に行われています。ゼミや研究では東北文教大学の大野寛氏や

2.2

実験グループとの協力も行われています。2016 年 8 月

30 日現在の構成員は以下の通りです。
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 ンマ線のパルス放射や、ローレンツ因子 106

准教授 滝沢元和*にもなる星風 (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

研究員 高橋裕一

験場です。このような磁 気圏での粒子加速機構を研D3 渡邉瑛里

究しています [3]、[4]。

D2 板花まどか

2.3

M2 庄司優、 鷹箸颯太
M1 松江哲、渡邊春花

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*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

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果など非常のおもしろい課題を含んでいます。

2

研究

2.1

原始惑星系円盤の進化と微惑星の形成

これらを観測と理論の両面から追求しています [5]。

2.4

円盤中でのガスの電離など，磁場とガスの結合状

銀河団高エネルギー現象の理論研究および多波長観測

態や物質の存在形態 (化学進化) を解明する素過程を調べて，円盤の進化に対する磁場の影響と，円盤内で銀河団は衝突・合体を繰り返しながら高温ガス中にの惑星系の形成において力学進化と化学進化の相関を

衝撃波や乱流を生じ、粒子加速や磁場増幅を引き起こ明らかにする基礎研究を行っています。 放射性元素

して銀河団自体の進化や構造にも影響を与えています。

(特に「消滅核種」) の崩壊によるガスの電離過程 [1]，このような構造の進化や、その多波長での観測的示唆

13

を理論計算や数値シミュレーションを用いて調べてい4

連絡先

ます [6], [7]。
住所：〒 990-8560 山形市小白川町 1-4-12

また、X 線、低周波電波 [8]、SZ 効果、重力レンズ

電話番号:などを用いて銀河団進化、特に磁場や粒子加速に関連

023-628-xxxx （xxxx は下記内線番号）

した分野での多波長観測研究をすすめています。銀河

当研究室についての最新の情報は www でも得られま団電波レリックで単純な衝撃波統計加速理論では説明

す (http://astr-www.kj.yamagata-u.ac.jp/)。

できない興味深い結果を得ています [9]。

また E-mail address は、username @sci.kj.yamagata-u.ac.jp です。スタッフの内線番号 (xxxx) と usernameは以下の通りです。

3

教育

最近の博士論文• A selection of terrestrial species resistant to thecosmic environment [高橋裕一: 2013 年 3 月]

内線番号username柴田

4552

shibata

梅林

4640
4550

ume
takizawa滝沢• A Particle Simulation of the Pulsar Magneto-

参考文献

sphere: Relationship of Acceleration Regions[結城伸哉: 2011 年 3 月]

[1] Umebayashi, T., & Nakano, T. 2009, ApJ, 690,
69

最近の修士論文[2] Umebayashi, T., et al. 2013, ApJ, 764, 104• ファラデーローテーションを用いた銀河間磁場の構造の推定 [石倉真緒:2016 年 3 月]

[3] Wada, T., & Shibata, S. 2011, MNRAS, 418,
612

• Abell 3391 と Abell 3395 を含む大規模構造フィラメントの X 線観測 [菅原悠宇紀:2016 年 3 月]

[4] Yuki, S., & Shibata, S. 2012, PASJ, 64, 43• 電波銀河 NGC 6166 の JVLA 電波観測による
銀河団 Abell 2199 の磁場推定 [高橋律裕:2016
年 3 月][5] Enoto, T., et al. 2010, ApJL, 722, L162
[6] Fujita, Y., Takizawa, M. et al. 2015, ApJ, 815,
116

• 流体シミュレーションデータを用いた衝撃波識
別プログラムの開発とその応用 [長尾弘大:2016[7] Yamada, K., et al. 2012, PASJ, 64, 102

年 3 月][8] Ozawa, T. et al. 2015, PASJ, 67, 110

やまがた天文台の一般公開、4 次元宇宙シアター、[9] Itahana, M., Takizawa, M. et al. 2015, PASJ,

星空案内人資格認定制度などの運営を行っています。

67, 113

社会教育、社会貢献などサイエンスコミュニケーショ
ンのスキルアップの場が提供されています。

14福島大学理工学群共生システム理工学類
素粒子的宇宙論・重力理論研究室
馬塲一晴

1

構成

4

本研究室は、インフレーション宇宙論や暗黒エネル

連絡先

住所：〒 960-1296 福島県福島市金谷川１番地

ギー問題、拡張された重力理論の研究を行っており、

電話番号：024-503-3263

2016 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

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

准教授

馬塲 一晴*

参考文献

B4 小野 裕太郎、椙本 智、高橋 渉、宗像 沙織[1] K. Bamba, Z. K. Guo and N. Ohta, Prog. Theor.

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

Phys. 118, 879 (2007).

2[2] K. Bamba and S. D. Odintsov, Symmetry 7, 220

研究(2015).

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

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

究を行っております。特に、宇宙における (i) 一様・等

[4] K. Bamba and J. Yokoyama, Phys. Rev. D 69,

方・平坦性（インフレーション）[1, 2]、(ii) 階層構造

043507 (2004).

（初期密度揺らぎ）[3]、(iii) 磁場 [4, 5]、(iv) 現在の加[5] K. Bamba and M. Sasaki, JCAP 0702, 030(2007).

速膨張（暗黒エネルギー）[6, 7, 8, 9]、(v) 物質（バリオン非対称）[10] の起源を系統的に詳しく研究しております。

3[6] K. Bamba, S. Nojiri and S. D. Odintsov, JCAP
0810, 045 (2008).

教育[7] K. Bamba, C. Q. Geng, S. Nojiri and
S. D. Odintsov, Phys. Rev. D 79, 083014 (2009).

学部教育としては、解析力学や特殊相対性理論、一[8] K. Bamba, C. Q. Geng, C. C. Lee andL. W. Luo, JCAP 1101, 021 (2011).

般相対性理論に関する演習を行っております。また大学院教育では、現代宇宙論に関する「宇宙と素粒子の物理学特論 I、II」の講義を行っております。

[9] K. Bamba, S. Capozziello, S. Nojiri and
S. D. Odintsov, Astrophys. Space Sci. 342, 155(2012).
[10] K. Bamba, Phys. Rev. D 74, 123504 (2006).

15群馬工業高等専門学校

宇宙論研究室

渡邉悠貴

1

構成

参考文献

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

一般教科（自然科学）物理学教室に所属しており、広JCAP 1608, no. 08, 015 (2016); T. Kunimitsu,
T. Suyama, Y. Watanabe and J. Yokoyama,
JCAP 1508, no. 08, 044 (2015); C. Germani,

く物理学の教育と宇宙論の研究を行っています。2016
年 8 月 31 日現在の理論天文学宇宙物理学懇談会会員
は以下の通りです。

Y. Watanabe and N. Wintergerst, JCAP 1412,
no. 12, 009 (2014); C. Germani and Y. Watan-

講師 渡邉悠貴

abe, JCAP 1107, 031 (2011).

2[2] Y. Watanabe and J. White, Phys. Rev. D
92, 023504 (2015); N. Takeda and Y. Watanabe, Phys. Rev. D 90, no. 2, 023519 (2014);

研究
研究対象は以下のとおりです。

1. インフレーション宇宙論 [1, 2, 3]
2. ダークエネルギー・拡張重力理論 [4]Y. Watanabe, Phys. Rev. D 83, 043511 (2011);
Y. Watanabe and E. Komatsu, Phys. Rev. D 77,

3. 宇宙論的摂動論 [5]・原始背景重力波 [6]043514 (2008); Phys. Rev. D 75, 061301 (2007).

3[3] T. Terada, Y. Watanabe, Y. Yamada andJ. Yokoyama, JHEP 1502, 105 (2015);

教育

Y. Watanabe and J. Yokoyama, Phys. Rev. D
87, no. 10, 103524 (2013).

群馬高専は、本科 5 年・専攻科 2 年の 5 年ないし7 年の一貫した教育課程を採用しています。本科では高校から大学教養レベルまで、専攻科では量子力学・[4] T. Kobayashi, Y. Watanabe and D. Yamauchi,
Phys. Rev. D 91, no. 6, 064013 (2015); J. Yooand Y. Watanabe, Int. J. Mod. Phys. D 21,1230002 (2012).

統計力学を含む大学レベルの物理教育が行われています。学生は本科 5 年次に卒業研究を行い、さらに専攻科に進学した場合は特別研究で合計 3 年間研究室に所
属します。

4

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

連絡先

D 85, 083504 (2012); Y. Watanabe, Phys. Rev.
D 85, 103505 (2012).

住所：〒 371-8530 群馬県前橋市鳥羽町５８０番地
電話番号: 027-254-9127[6] Y. Watanabe and E. Komatsu, Phys. Rev. D

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

73, 123515 (2006).

ホームページ: http://www.gunma-ct.ac.jp

16茨城大学 宇宙物理理論グループ、太陽物理グループ
野澤恵

構成

1

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

境科学コース、そして学際理学コース)。2016 年 9 月

らと太陽大気の磁場などの成果を出した。また京大飛

1 日現在の構成員のうち教員は以下の通りです (*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員)。

騨天文台との共同研究も行なっている。

天体形成

1.3
物理系・教授 吉田龍生*

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

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

潜む物理的本質を抽出することによって理解すること*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員を目指している。ガス雲の自己重力的な収縮や分裂と、それに続く分裂片の成長や円盤の形成進化を解析的、数値的に計算し、ガス雲の分裂条件や連星の形成過程、

1.1

高エネルギー粒子加速機構とガンマ線放射

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

近年、高エネルギーガンマ線観測や他波長の非熱的放射の観測データが得られるようになり、様々な天体における高エネルギー粒子の加速機構に迫ることが可連絡先能になってきた。これまで、シェル型の超新星残骸な

2

どの天体の非熱的放射のモデルを構築し観測結果と比

住所：〒 310-8512 水戸市文京 2-1-1

較することで、粒子の加速機構を解明するために重要

ホームページ：な物理量である磁場の大きさや粒子の最高エネルギー

http://golf.sci.ibaraki.ac.jp/ (高エネルギー宇宙)
http://www.env.sci.ibaraki.ac.jp/ (地球環境系)などの物理量を決定してきた。また、高エネルギー粒
子の加速・伝播の時間発展を数値シミュレーションで

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

1.2

太陽磁場観測と数値計算

名前

電話番号

Email アドレス吉田029-228-8354

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

太陽活動の重要な役割を果している太陽の黒点は、

野澤

太陽内部から表面に現われる磁場「孤立した磁束管」

釣部029-228-8370
029-228-8353

satoshi.nozawa.i[at]vc.ibaraki.ac.jp
toru.turibe.0[at]vc.ibaraki.ac.jp

として現われ、過去にその発展を数値計算で再現する

17

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

構成

1

– 原始ブラックホール [3, 4]– ダークマターの素粒子モデル [5, 6]

このグループでは、天文・宇宙分野を対象にした基子核・重力理論などに関連する天文・宇宙分野のテー– 観測的宇宙論 (宇宙背景放射 [7, 10]、21cm
線放射 [10, 8] など)

マの解明に重点を置いています。また、KEK が主導– ビッグバン元素合成 [9]礎物理学の理論研究を行っています。特に素粒子・原している LiteBIRD などの CMB 実験、KEK が参加– 原始重力波 [11]している KAGRA などの重力波実験をはじめとする– ダークエネルギー [10]様々な実験と連携する研究活動を積極的に推進してい– バリオン数生成 [6]ます。理論センター内では、セミナー、議論、共同研
究などの普段の活動において、宇宙・素粒子・原子核• 高エネルギー宇宙物理学の研究の理論の専門家約 100 名と、グループの垣根なく一緒に活動を行っているという、特筆すべき特徴を持って– ダークマターの間接検出 [12, 5]います。2016 年 9 月 1 日現在の、宇宙物理グループ– 宇宙線電子・陽電子・反陽子 [13]の構成員は以下の通りです。

– 高エネルギーニュートリノ [5]
准教授 : 郡 和範*– 高エネルギーガンマ線 [3, 12]

PD : Jonathan White

教育

D1 :

森太朗 (総研大 3 年)、広島 渚 (東大 受託生)

3

M2 :

長谷川 拓也 (総研大 2 年)

最近の博士論文• Constraints on the neutrino parameters by future cosmological 21cm line and precise CMB
polarization observations*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

研究[大山祥彦 2015 年 3 月]

最近の研究対象は、1) 宇宙論・重力、 2) 高エネル

最近の修士論文

ギー宇宙物理学など、以下のテーマなどを含みます。

• Multi-field Inflation – eﬀects on curvature perturbation –• 宇宙論・重力の研究[森太朗 2016 年 2 月]

– インフレーション宇宙論 [1, 2]

18• Detecting the relic gravitational wave from theelectroweak phase transition at SKA[9] M. Kawasaki, K. Kohri, T. Moroi and
Y. Takaesu, Phys. Lett. B 751, 246 (2015)[蘇垠成 2015 年 2 月]

[10] K. Kohri, Y. Oyama, T. Sekiguchi and T. Takahashi, arXiv:1608.01601 [astro-ph.CO].

4

連絡先[11] Y. Kikuta, K. Kohri and E. So, arXiv:1405.4166[hep-ph].

住所：〒 305-0801 つくば市 大穂 1-1[12] J. Carr et al. [CTA Consortium Collaboration],
PoS ICRC 2015, 1203 (2016)

当研究室についての最新の情報は以下のホームページ
をご参照ください。

[13] K. Kohri, K. Ioka, Y. Fujita and R. Yamazaki,
PTEP 2016, no. 2, 021E01 (2016)

http://cosmophysics.kek.jp/index.html

参考文献[1] K. Kohri and H. Matsui, arXiv:1602.02100 [hepph].
[2] S. Iso, K. Kohri and K. Shimada, Phys. Rev. D
93, no. 8, 084009 (2016).
[3] B. J. Carr, K. Kohri, Y. Sendouda andJ. Yokoyama, Phys. Rev. D 94, no. 4, 044029(2016).
[4] T. Harada, C. M. Yoo, K. Kohri, K. i. Nakao
and S.
ph.CO].

Jhingan,arXiv:1609.01588[astro-[5] C. Rott, K. Kohri and S. C. Park, Phys. Rev. D
92, no. 2, 023529 (2015)[6] K. Kohri and N. Sahu, Phys. Rev. D 88, 103001(2013).
[7] T. Matsumura et al. [LiteBIRD Collaboration],
J. Low. Temp. Phys. 184, no. 3-4, 824 (2016).
[8] Y. Oyama, K. Kohri and M. Hazumi, JCAP
1602, no. 02, 008 (2016)19

筑波大学宇宙物理理論研究室
森正夫

構成

1

室では、数値シミュレーションを主な研究手段として、様々な天体の形成・進化を研究しています。研究の特色

筑波大学宇宙物理理論研究室は、スタッフ及び研究

は、輻射流体力学を使って天体形成時の物質と輻射の員は計算科学研究センター、一方、大学院生は筑波大相互作用を第一原理から計算していることです。研究

学大学院数理物質科学研究科物理学専攻に所属して手法としては、解析的研究や計算科学研究センター所

います。2016 年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通り

有の国内有数のスーパーコンピュータや京コンピューです。

タ等を使った数値シミュレーションを用いています。

教授

また、宇宙物理学における様々な数値シミュレーショ

梅村雅之*、相川祐理*

ンの高速化のための技術開発も行っています。

准教授

森正夫*

講師

吉川耕司*

助教

古家健次、Alex WagnerPD安部牧人、田中賢*、三木洋平、道越秀吾*

D3

五十嵐朱夏、桐原崇亘*

D2

加藤一輝、渡邉歩M2

石原駿、久喜奈保子、楠尚久、佐々木さゆり、

星形成に与える影響について、スーパーコンピュータ

柴野祥平、古谷眸（名古屋大学委託院生）、横村を用いて大規模な輻射流体力学計算を進めています。

尚子（神戸大学受託院生）

宇宙の再電離過程については、6 次元輻射輸送計算を

M1

2.1

ビッグバンから約 40 万年後の「宇宙晴れ上がり」から、銀河誕生までの約 10 億年間は宇宙進化のミッシン
グリンクとなっている謎の時代です。ミッシングリン
クを解く鍵を握っているのは、宇宙の中で最初に形成された第一世代天体と、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世界に先駆けて行い、その物理過程を詳細に解析して

石川徹、北澤優也、酒井史裕、田沼萌美、藤原

います。また、宇宙再電離を引き起こす紫外線は、ガ

隆寛、油井夏城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。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

初代天体形成と宇宙再電離

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

主な研究課題は、宇宙進化、第一世代天体形成、銀ターモデル (CDM) のもとで行う流体力学シミュレー

河形成、銀河団、観測的宇宙論，巨大ブラックホール

ションや、解析計算によって得られた結果と、近傍銀形成、銀河中心核活動、星・惑星系形成です。最近で河や高赤方偏移天体の観測データとの詳細な比較を行

は宇宙生命学まで研究の裾野を広げています。当研究

うことにより、銀河の形成・進化の研究しています。

20

特に、CDM では観測をうまく説明できていないとさ2.5れる銀河に付随するダークハローの密度プロファイル

惑星系形成

現在までに 3000 近い系外惑星が見つかっており、惑

や、衛星銀河の数、銀河の角運動量問題等が、銀河形

星系は太陽のような恒星の周囲に高い確率で存在する成に伴う様々な物理過程を考慮することで、どのようことが分かってきました。惑星系は、若い星を取り巻に解決され得るのかに注目して研究しています。また、

く円盤内で固体微粒子が集積して形成されると考えら近傍宇宙の高精度観測データと大規模数値シミュレー

れています。しかし初期にサブミクロン程度の大きさ

ションを連携させた数値銀河考古学の研究にも力を注であった固体微粒子はガスの乱流運動等の影響を強くいでいます。

受けるため、その集積過程は十分に解明されていません。本研究室では、高空間分解能の乱流シミュレーショ

2.3

超巨大ブラックホール形成

ンなどを用いて惑星系形成過程を研究しています。

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2.6

大なブラックホールが存在することが知られています。

この 10 数年、系外惑星観測や星間分子観測など等

また、これらのブラックホールの質量は母銀河のバルにより、宇宙生命学（アストロバイオロジー）が注目

ジの質量と非常に良い相関があります。これらの巨大を集めています。本拠点は、計算機科学分野との連携

ブラックホールは、恒星質量程度のブラックホールかの下、宇宙分野、生命分野、惑星分野が協働して、宇ら周囲のガスの質量降着やブラックホール同士の合体

宙における生命の起源に関わるキープロセスを第一原を経て形成されたと考えられています。その実際の成理計算により探究し、計算科学としての宇宙生命学を長過程を解明するため数値シミュレーションを用いて創出するものです。研究課題は、星間分子生物学、惑

複数のブラックホールとダークマター・恒星との力学

星生命科学、星・惑星形成を柱とします。現在、筑波的相互作用を調べたり、銀河衝突に伴うブラックホー

大学が中心となり、22 研究機関、55 名の研究者が参ルの集積過程について研究しています。

2.4

宇宙生命計算科学連携拠点

加しています。

星間化学

2.7

我々の住む太陽系のような惑星系は、星間空間を漂計算機製作と数値シミュレーションの高速化技術

うガスの集まった分子雲の中で形成されます。分子雲には水や一酸化炭素のような比較的単純な分子が存在

現代の宇宙物理学において、数値シミュレーション

しています。分子雲の自己重力収縮により星・惑星系の果たす役割はますます大きくなっています。私たちが形成されるに伴い、より複雑な有機分子も生成されは、宇宙物理学における数値シミュレーションで重要ると考えられています。本研究室では、さまざまな素な物理過程である重力相互作用・流体力学・輻射輸送

反応を組み合わせた分子進化の理論モデルの構築や、をより高速に計算するための計算機の開発やアルゴ

各素反応の第一原理計算を行っています。ALMA（アリズムおよび実装技術の開発を行っています。特に、タカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計）などの最新の観

GPGPU に代表されるような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。

測結果と理論モデルの比較により、星・惑星系形成過程における物質進化を研究しています。

21

教育

3

参考文献

最近の博士論文• Three-Dimensional Radiation-Hydrodynamic Studyon the Formation of Star Clusters Regulated byExternal Ultraviolet Radiation [安部牧人: 2016
年 3 月]

Multiple Black Holes. Monthly Notices of theRoyal Astronomical Society, 451, 2174-2184.
[2] Komatsu, Y., Umemura, M., Shoji, M.,
Kayanuma, M., Yabana, K., Shiraishi, K., 2015,
Light absorption eﬃciencies of photosynthetic

最近の修士論文• 星間ダストにおけるアミノ酸生成の理論的研究

pigments: the dependence on spectral types ofcentral stars, International Journal of Astrobi-[木立佳里:2016 年 3 月]

ology, 14, 505-510.

• Vlasov シミュレーションにおける計算スキームの高次精度化 [土屋将太郎:2016 年 3 月]

[3] Furuya, K., Aikawa, Y., 2014, Reprocessingof ices in turbulent protoplanetary disks: car-

• 矮小楕円銀河核の形成シミュレーション [結城文香:2016 年 3 月]

bon and nitrogen chemistry, The AstrophysicalJournal, 790, 97[4] Aikawa, Y., Furuya, K., Nomura, H., Qi, C.,2015, Analytical Formulae of Molecular Ion
Abundances and the N2H+ Ring in Protoplane-

連絡先

4[1] Tagawa, H., Umemura, M., Gouda, N., Yano,
T., Yamai, Y., 2015, Early Cosmic Merger of

住所：〒 305-0035 茨城県つくば市天王台 1-1-1 筑波

tary Disks, The Astrophysical Journal, 807, 120

大学計算科学研究センター
電話番号:ダイアルイン方式で、029-853-xxxx （xxxx[5] Oberg, K. I., Guzman, V. V., Furuya, K., Qi,

は下記内線番号）す (http://www.rccp.tsukuba.ac.jp/Astro/home/ja/)。

C., Aikawa, Y., Andrews, S. M., Loomis, R.,
Wilner, D. J., 2015, The comet-like compositionof a protoplanetary disk as revealed by complex

また E-mail address は、

cyanides, Nature, 520, 198-201

当研究室についての最新の情報は www でも得られま

username @ccs.tsukuba.ac.jp[6] Ogiya, G., Mori, M., 2014, The Core-Cuspです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りでProblem in Cold Dark Matter Halos and Supernova Feedback: Eﬀects of Oscillation, The
Astrophysical Journal, 793, 46

す。
内線番号

username

梅村

6485

umemura

相川

6495
6034

aikawammori[7] Kirihara, T., Miki, Y., Mori, M., 2014, Puzzlingouter-density profile of the dark matter halo in

6490
3371
3370

kohji
furuyaayw

the Andromeda galaxy, Publications of the Astronomical Society of Japan, 66, L106

森
吉川
古家

Wagner22

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

するために最も必要な要素は人材です。私達は世界最

我々はこの究極的な現象を、究極的な物理を駆使して高レベルの人材を世界中から募り、最高の人材で研究解き明かしたいと考えています [1]。場合によっては室を構成し、最高レベルの研究活動を行います。2016

急速に進化している大型計算機を用いた大規模数値シ

年 10 月 1 日現在私達の研究室は研究室主催者の私以

ミュレーションを駆使してこの究極的現象の解明にあ外に日本人 4 名、外国人 4 名（タイ人 1 名、アメリカたります。また超新星・ガンマ線バーストは物理と謎人 1 名、フランス人 1 名、中国人１名）によって構成の宝庫であり（重力波、ニュートリノ、r-process/爆発されており、国際色豊かな最先端の宇宙理論研究室を的元素合成 [2]、粒子加速現象、最高エネルギー宇宙線

形成しています。また研究室 OB・OG はこの 3 年半
アトラック職、3 名がポスドク職、1 名が民間企業職[1]、高エネルギーニュートリノ、高エネルギーガンマ
線等）、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向けて最先端の理を獲得しています。この流れを確固たるものとし、理論研究を行い、この宇宙最大爆発現象の全貌を明らか

化学研究所に世界最先端の宇宙理論研究室を確立させにします。我々の理論研究は、超新星・ガンマ線バーるために、2017 年度以降も優秀な人材を積極的に募ストに関する最先端の観測に物理的解釈を与え、次世ります。我々は理研の基礎科学特別研究員制度、数理

代観測に対する予言・提言を発信します。我々は興味

創造プログラム (iTHEMS)、理論科学連携研究推進グを共有する理研・全国・全世界の研究者皆様と協力・連ループ (iTHES) などの研究員制度を活用し、今後も携し、研究者の理想郷を理化学研究所に実現します。

優秀な研究員を募っていきます。2016 年 10 月 1 日現

理化学研究所は仁科芳雄博士に代表されますようにで既に 8 名にのぼり、内 4 名がパーマネント・テニュ

在の構成員は以下の通りです。

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

准主任研究員て新しい元素を発見するなど世界で大きな存在感を理論科学連携研究推進グループチームリーダー

示しています。我々はこの絶好の環境を活かし、原子
核宇宙物理学を奨励しています。超新星爆発や中性子

長瀧重博*

星に於ける高密度状態方程式、超新星爆発やガンマ線

PD 伊藤裕貴*、松本仁*、Annop Wongwathanarat、
Donald Warren、井上進*、Gilles Ferrand、小野勝臣*、Haoning He

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。
理化学研究所は京コンピュータに代表されますよう*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員
23

に世界最高レベルのスーパーコンピュータを日本に実4

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

住所：〒 351-0198

埼玉県和光市広沢 2-1

ションを奨励しています。

HP: http://nagataki-lab.riken.jp/Home.html

しており、東京圏の多くの大学・研究所と隣接していま

E-mail address は、
username @riken.jp

す。我々はこの環境を活かし、近隣の研究機関とは特です。username は以下の通りです。

理化学研究所和光キャンパスは埼玉県和光市に立地に積極的に研究交流を推進します。一方インターネッ

username

ト等の発達により、現代は遠方の研究機関とも有効に

長瀧研究協力することが可能な時代となっています。我々

伊藤は国内外を問わず、興味を共有する共同研究者と積極松本的に研究交流を行っていきます。

Wongwathanarat
Warren

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

shigehiro.nagataki
hirotaka.ito
jin.matsumoto
annop.wongwathanarat
donald.warren

井上

用も積極的に行っています。これは我々の研究室から

Ferrand

一人でも多くの国際的感覚を身につけた日本人研究者

小野susumu.inouegilles.ferrandmasaomi.ono

が育つことを願ってのものです。我々の研究室に所属

Hehaoning.heする日本人研究者には、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

参考文献

もらうことを目指しています。
我々は数理創造プログラム (iTHEMS)、理論科学連[1] Ito, H., Matsumoto, J., Nagataki, S., Warren,

携研究推進グループ (iTHES) に参加し、宇宙を含む

D.C., Barkov, M.V.:
Photospheric Emission
from Collapsar Jets in 3D Relativistic Hydro-

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

3dynamics The Astrophysical Journal Letters
814, L.29 (2015).

教育[2] Mao, J., Ono, M., Nagataki, S., Hashimoto, M.,
Ito, H., Matsumoto, J., Dainotti, M.G., Lee,S.H..: ”Matter Mixing in Core-collapse Super-

原則理化学研究所は研究を主眼に置いており、大学院
生の教育は行っておりません。しかし他大学の指導教官

nova Ejecta: Large Density Perturbations in
the Progenitor Star?” The Astrophysical Journal 808, id. 164 (2015).

を通じた大学院生との共同研究を奨励しています。その推進の一助として、大学院生（博士後期課程）を非常勤として採用する制度もあります（大学院生リサーチ・ア

ソシエイト：http://www.riken.jp/careers/programs/jra/）。[3] He, H., Kusenko, A., Nagataki, S., Zhang, B.B.,
理化学研究所では世界最高レベルの研究を実現する

Yang, R.Z., Fan, Y.Z.

ためのプログラムが走っています。例えばポスドク研

Monte Carlo Bayesian

search for the plausible source of the Telescope Array hotspot Physical Review D. 93,
id.043011 (2016).

究員プログラムとして以下のものがあります。
・基礎科学特別研究員制度：

http://www.riken.jp/careers/programs/spdr/
24

理化学研究所

戎崎計算宇宙物理研究室
水田晃

1

構成

での瞬間発光現象を観測する口径約 2.5m、約 60 度の視野を持つ超広視野望遠鏡です。JEM-EUSO ミッショ

理化学研究所戎崎計算宇宙物理研究室では、宇宙科ン実現に向け、地上大型実験施設

Telescope Array(TA) サイトで同時観測による検出器の性能テストを行ったり、気球による実験等を行っています。

学ミッション JEM-EUSO、相対論的ジェット形成のシミュレーション、超高エネルギー宇宙線の加速理論モデル、星・惑星形成のシミュレーション、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に

活動銀河核ジェットは高エネルギー宇宙線の加速源

かぎらずに、「コンピュータ」をキーワードに様々なとして最も有力な天体の一つです。しかし、宇宙線の研究が行われています。2016 年 8 月 1 日現在の構成

加速メカニズムだけでなく相対論的ジェットの形成メ

員は以下の通りです。

カニズムも完全に理解されていません。ジェットの形

氏名

username

主任研究員

戎崎俊一*

専任研究員

飯高敏晃

ebisu
tiitaka

専任研究員

滝澤慶之

研究員

水田晃*

基礎特研究員

塚本裕介*

協力研究員

今枝佑輔*

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います。また、相対論的ジェットからの超高エネルギー宇宙線加速理論として航跡場

takkyakira.mizuta

加速による超高エネルギー宇宙線加速モデルを提唱しています。

yusuke.tsukamoto
yusuke.imaeda

若い星周囲に存在する原始惑星系円盤は、原始星の進化過程や惑星系形成過程を理解する上で重要な天体です。スーパーコンピュータを用いた輻射及び磁気流*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員
住所：〒 351-0198 埼玉県和光市広沢 2-1

体力学シミュレーションや解析的手法によって、原始FAX:048-467-4078
Web page: http://atlas.riken.jp/星と原始惑星系円盤の形成、進化過程を研究していま

E-mail address は、username @riken.jp です。

どについても研究しています。

す。また、円盤内部での固体物質の成長や動径移動な

地球深部は直接観測が不可能であるが地震波の伝播

2

研究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

極限エネルギー宇宙線 (1020 eV) を検出し、その起に研究されています。地球や惑星内部の高温高圧下に源天体を同定するための JEM-EUSO(Extreme Uni-

おける物質科学を探究する第一原理計算に基づいて量

verse Space Observatory onboard Japanese Experiment Module) を開発しています。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

子シミュレーションを行い、他の惑星衛星にも応用し
ています。

25

3

教育

[11] Takahashi, S. Z., Tsukamoto, Y., & Inutsuka, S.
2016, MNRAS, 458, 3597

理化学研究所では大学院博士 (後期) 課程に在籍す[12] Tsukamoto, Y. 2016, PASA, 33, e010

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リサーチ・アソシエイト (JRA) を設けていま[13] Kuramitsu, Y., Ohnishi, N., Sakawa, Y., et al.
2016, Physics of Plasmas, 23, 032126

す。毎年、10∼11 月頃に募集を行なっています。希望者は事前にご相談下さい。

[14] Kuramitsu Y., Mizuta A., Sakawa Y., et al.,2016 ApJ in press

参考文献[1] Mizuta, A., & Ioka, K. 2013, ApJ, 777, 162[2] Ebisuzaki, T., & Tajima, T. 2014, Astroparticle
Physics, 56, 9[3] Lau, C. K., Yeh, P. C., Luk, O., et al. 2015,
Physical Review Special Topics Accelerators
and Beams, 18, 024401[4] Tsukamoto, Y., Iwasaki, K., Okuzumi, S.,
Machida, M. N., & Inutsuka, S. 2015, MNRAS,
452, 278[5] Tsukamoto, Y., Iwasaki, K., Okuzumi, S.,
Machida, M. N., & Inutsuka, S. 2015, ApJL,
810, L26[6] Li, Z., Kim, J., Kioussis, N., et al. 2015, PRB,
92, 201303[7] Li, Z., Liu, Q., Han, S., et al. 2016, PRB, 93,
245125[8] Thi San, L., Van Hong, N., Iitaka, T., & Khac
Hung, P. 2016, European Physical Journal B,89, 73[9] Nimura, T., Ebisuzaki, T., & Maruyama, S.
2016, Lunar and Planetary Science Conference,
47, 1345[10] Feng, X., Zhang, J., Liu, H., et al. 2016, Solid
State Communications, 239, 1426

文教大学教育学部 物理学研究室
長島雅裕

1

構成

3

教育

物理学研究室は、教員養成学部における理科教員養当研究科には博士課程はない。また、現在、当研究成課程における物理学の教育を主たる仕事としており、室は大学院生を受け入れる状況にはない。なお、学部スタッフは 1 名のみである。2016 年 9 月 1 日現在の生の卒業論文については、構成員は以下の通り。なお、地学研究室には山縣朋彦

http://www.koshigaya.bunkyo.ac.jp/kyo-rika/の「各(教授・天文学、非会員) が在籍している。

研究室紹介」を参照のこと。学部生向けに、中学校理科の教員免許取得に必要な物理学一般の講義・実験を准教授 長島雅裕*

行っている。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

4
2

研究

連絡先

住所：〒 343-8511 埼玉県越谷市南荻島 3337
電話番号: (代)048-974-8811(内線)2103

最近は主に銀河・AGN 形成の準解析的モデル (Semi-

analytic model) の開発と、それを用いたサイエンス

当研究室についての最新の情報はに関する研究を行っている。また、すばる HSC によ

http://phys.koshigaya.bunkyo.ac.jp/~masa/でも得らるサーベイ観測などとも連携を行っている。

れます。また E-mail address は、Cold Dark Matter (CDM) 宇宙論モデルは階層的構
造形成を予言する。これに基づき、世界最大規模の N
体シミュレーションを実行し、ダークハローの形成史

masahiro at koshigaya.bunkyo.ac.jp です。

参考文献を求めた [4]。この結果に、バリオンの進化モデルを加え、銀河・AGN 形成モデルを構築した [2]。モデル構[1] Shirakata, H. et al., 2016, MNRAS Letters, inpress

築の過程で判明してきたサイエンスとして、我々のモデルが AGN のダウンサイジングを自然に説明できる[2] Makiya, R. et al., 2016, PASJ, 68, 25 (26pp)

こと [6]、QSO のクラスタリングが低赤方偏移では観測と同程度であること [3]、これまで実効的なダスト[3] Oogi, T. et al., 2016, MNRAS Letters, 456, L30L34

減光しか考えてこなかった AGN 本体に対して、銀河ガスから予測される現実的なダスト減光を考慮した場[4] Ishiyama, T. et al., 2015, PASJ, 67, 61 (16pp)

合の結果 [5]、超巨大質量ブラックホール (SMBH) 形成に関して、統計的に観測を再現するためには、seed[5] Shirakata, H. et al., 2015, MNRAS Letters, 450,

BH は十分小さくないといけないこと [1]、などを見出してきている。

L6-L10[6] Enoki, M. et al., 2014, ApJ, 794, 69 (8pp)27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
林中貴宏・横山順一

1

構成

2016 年 2 月に発足した重力波データ解析部門に移行しました。さらに、将来の実現を目指す宇宙重力場望

東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国

遠鏡 DECIGO 計画に参画しています。

際研究センター初期宇宙論部門では、宇宙論及び重力研究体制としては、物理学教室の宇宙理論研究室と波の理論的研究を行ってきました。2016 年 2 月に当セ連携し、セミナーや論文紹介等を合同で行っています。

ンターに重力波データ解析部門が新規発足したため、また、定例のセミナーは、当部門出身者及び関係者か

重力波の研究をしている学生は漸次そちらで研究を続ら学内外より多くの研究者の参加も得て、さまざまなける運びとなりました。2016 年 11 月現在の構成員は研究機関の研究者と共同研究を行っています。国際共以下の通りです。（当研究室の名簿は五十音順です。）

同研究としては、固有の外国人客員教授のポストを擁しており、毎年三名程度の客員教授が 1―5ヶ月間程度

Wu Yipeng（客員共同研究員）、枝和成*（D3）、大下翔誉*（D1）、榊原由貴* （客員共同研究員）、Alexei
A. Starobinsky （客員教授）、須山輝明*（助教）、高滞在し、共同研究を行っています。また、現在カナダ

橋一史*（D2）、田原弘章（M2）、塚田怜央（M1）、出のタイトルを参考文献欄に連ねますので、ご参照下野雄也（M2）、林中貴宏*（D2）、He Minxi （M1）、

さい。

のマギル大学と二国間協力事業を推進しています。
最近の具体的な研究テーマとして、最近の出版論文

森崎宗一郎*（M2）、横山順一*（教授）*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

3
2

教育2005 年に横山が着任以来 7 名の博士と 15 名の修士研究を輩出しています。
素粒子的宇宙論・相対論的宇宙論と宇宙構造進化論

最近の博士論文を中心に、宇宙論の理論的研究を推進しています。方• Eﬀects of thermal fluctuations on phase transitions in the early Universe

向性としては、場の量子論、素粒子物理、一般相対論
等の基礎理論を用いて初期宇宙の進化を再現するトッ[宮本 裕平: 2015 年 3 月]

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• Classical and Quantum Aspects of Cosmic Inflation Modelsの研究を並行して行っています。また、重力理論、非平衡場の理論等の周辺分野の基礎研究も必要に応じ[國光 太郎: 2016 年 3 月]て行っています。これらに加え、近年は重力波観測に• Cosmological constraints on short-wavelengthprimordial perturbations

よる新しい宇宙物理学をめざし、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て来ましたが、こちらは[中間 智弘 : 2016 年 3 月]28

最近の修士論文

内線番号• 重力波を用いたダークマター探査[枝 和成:2014 年 3 月]

8787
8787

ypwu
eda

大下

8787
8787

naritaka
sakakihara

8787
8787
8787

suyamaktakahashitahara4413
8787

tsukadayuya deno
hayashinaka

yokoyama榊原• f (R) 重力理論におけるダークエネルギーの状態

須山

方程式の研究高橋[高橋 一史:2015 年 3 月]

田原

• de Sitter 時空における Schwinger 効果

塚田出野[林中 貴宏:2015 年 3 月]

林中

宙の生成

He
森崎

1536
4413
8787

[大下 翔誉 :2016 年 3 月]

横山

7637

• ブラックホールを種としたインフレーション宇usernameWu枝morisaki

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線

4

番号は代表番号です。WWW で最新の情報を提供し連絡先ておりますので、御参照下さい。

住所：〒 113-0033 文京区本郷 7-3-1 東京大学理学部

4 号館 6 階

参考文献

電話番号:ダイアルイン方式で、03-5841-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.resceu.s.u-tokyo.ac.jp/)。
また E-mail address は、username@resceu.s.u-tokyo.ac.jpです。

[1] T. Fujita, S. Yokoyama, and J. Yokoyama, “Cana spectator scalar field enhance inflationary tensor mode?,” PTEP 2015 (2015) 043E01.
[2] S. Kuroyanagi, K. Nakayama, and J. Yokoyama,“Prospects of determination of reheating tem-

内線番号 (2xxxx) と username は以下の通りです。

perature after inflation by DECIGO,” PTEP
2015 (2015) 1, 013E02.
[3] K. Kamada and J. Yokoyama, “Topologicalinflation from the Starobinsky model in supergravity,” Physical Review D 90 (2014) 10,103520.
[4] J. Yokoyama, “Toward the detection of gravitational waves under non-Gaussian noises I.
Locally optimal statistic,” Proceedings of theJapan Academy ser B 90 (2015) 422–432.

29

[5] K. Eda, Y. Itoh, S. Kuroyanagi, J. Silk, “Gravitational waves as a probe of dark matter minispikes”, Physical Review D, Volume 91, Issue[14] D. Yamauchi and M. J. Lake, “Dynamics of cosmic strings with higher-dimensional windings,”
arXiv:1410.6267 [hep-ph].

4, 044045 (2015).

[15] D. Yamauchi, K. Takahashi and M. Oguri,“Constraining primordial non-Gaussianity via a[6] Teruaki Suyama, Yi-Peng Wu & Jun’ichi
Yokoyama:“Primordial black holes from
temporally enhanced curvature perturbation”,

multitracer technique with surveys by Euclid
and the Square Kilometre Array,” Phys. Rev.
D 90, no. 8, 083520 (2014).

Phys. Rev. D 90, 043514 (2014).
[7] Hayato Motohashi & Teruaki Suyama: “Third
order equations of motion and the Ostrogradsky[16] K. Kamada, Y. Miyamoto, D. Yamauchi and
J. Yokoyama, “Eﬀects of cosmic strings with de-instability”, Phys. Rev. D 91, 085009 (2015).

layed scaling on CMB anisotropy,” Phys. Rev.
D 90, no. 8, 083502 (2014).

[8] T. Terada, Y. Watanabe, Y. Yamada andJ. Yokoyama, “Reheating processes after
Starobinsky inflation in old-minimal supergrav-[17] T. Hiramatsu, Y. Miyamoto and J. Yokoyama,“Eﬀects of thermal fluctuations on thermal
inflation,” JCAP 1503, no. 03, 024 (2015)

ity,” JHEP 1502, 105 (2015).

[arXiv:1412.7814 [hep-ph]].

[9] T. Kobayashi, Y. Watanabe and D. Yamauchi,“Breaking of Vainshtein screening in scalar-[18] T. Nakama, T. Suyama and J. Yokoyama, “Reheating the universe once more: the dissipation

tensor theories beyond Horndeski,” Phys. Rev.
D 91, no. 6, 064013 (2015).

of acoustic waves as a novel probe of primordial
inhomogeneities on even smaller scales,” Phys.
Rev. Lett. 113, 061302 (2014).

[10] N. Takeda and Y. Watanabe, “No quasistablescalaron lump forms after R2 inflation,” Phys.
Rev. D 90, no. 2, 023519 (2014).

[19] K. Kohri, T. Nakama and T. Suyama, “Testing scenarios of primordial black holes being the[11] C. Germani, Y. Watanabe and N. Wintergerst,“Self-unitarization of New Higgs Inflation andcompatibility with Planck and BICEP2 data,”
JCAP 1412, no. 12, 009 (2014).

seeds of supermassive black holes by ultracompact minihalos and CMB µ-distortions,” Phys.
Rev. D 90, 083514 (2014).

[12] T. Namikawa, D. Yamauchi and A. Taruya,“Future detectability of gravitational-wave in-[20] T. Nakama, “The double formation of primordial black holes,” JCAP 10, 040 (2014)

duced lensing from high-sensitivity CMB experiments,” Phys. Rev. D 91, no. 4, 043531 (2015).

[arXiv:1408.0955 [gr-qc]].

[13] T. Kobayashi, Y. Watanabe and D. Yamauchi,[21] T. Harada, C. Yoo, T. Nakama and K. Koga,“Cosmological long-wavelength solutions and“Breaking of Vainshtein screening in scalartensor theories beyond Horndeski,” Phys. Rev.
D 91, no. 6, 064013 (2015) [arXiv:1411.4130 [gr-primordial black hole formation,” Phys. Rev. D
91, 084057 (2015).

qc]].
30

[22] K. Takahashi and J. Yokoyama, “Equation ofstate of dark energy in f (R) gravity”, Phys.
Rev. D 91, 084060 (2015).

[31] T. Nakama and T. Suyama, “Primordial black
holes as a novel probe of primordial gravitational waves,” Phys. Rev. D 92, 121304 (2015).

[23] T. Kobayashi, M. Yamaguchi and J. Yokoyama,“Galilean Creation of the Inflationary Universe,” JCAP 1507 (2015) no.07, 017.

[32] N.
Oshita,K.
Yamamoto
andS.
Zhang,“Quantum radiation produced by auniformly accelerating charged particle inthermal random motion, ’ Phys. Rev. D 93
(2016) in press, arXiv:1509.03038 [hep-th].

[24] T. Kunimitsu, T. Suyama, Y. Watanabe
and J. Yokoyama, “Large tensor mode, field
range bound and consistency in generalized Ginflation,” JCAP 1508, no. 08, 044 (2015).

[33] N.
Oshita,K.
Yamamoto
andS. Zhang,“Quantum radiation from a particle in an accelerated motion coupled tovacuum fluctuations,”Phys. Rev. D 92, 045027(2015)[25] N. Oshita and J. Yokoyama, “Entropic interpretation of the Hawking-Moss bounce,” Prog.
Theor. Exp. Phys. 2016 (2016) no.5, 053E02.

[34] S. Saga, D. Yamauchi and K. Ichiki, “Weaklensing induced by second-order vector mode,”[26] A. Mazumdar, K. Saikawa, M. Yamaguchi and
J. Yokoyama, “Possible resolution of the domain
wall problem in the NMSSM,” Phys. Rev. D 93

Phys. Rev. D 92, no. 6, 063533 (2015).

(2016) no.2, 025002.

[35] T. Namikawa, D. Yamauchi, B. Sherwin and
R. Nagata, “Delensing Cosmic Microwave Back-[27] S. Kuroyanagi, T. Hiramatsu and J. Yokoyama,

ground B-modes with the Square Kilometre Array Radio Continuum Survey,” Phys. Rev. D 93,
no. 4, 043527 (2016).

“Reheating signature in the gravitational wave
spectrum from self-ordering scalar fields,”
JCAP 1602 (2016) no.02, 023.

[36] P. Chen, T. Suyama & J. Yokoyama:“Spontaneous-scalarization-induced dark mat-[28] T. Fujita, X. Gao and J. Yokoyama, “Spatiallycovariant theories of gravity: disformal trans-

ter and variation of the gravitational constant”,
Phys. Rev. D 92, 124016 (2015).

formation, cosmological perturbations and theEinstein frame,” JCAP 1602 (2016) no.02, 014.

[37] H. Ogawa, T. Kobayashi & T. Suyama: “Instability of hairly black holes in shift-symmetric
Horndeski theories”, Phys. Rev. D 93, 064078[29] C. Ringeval, D. Yamauchi, J. Yokoyama andF. R. Bouchet, “Large scale CMB anomalies
from thawing cosmic strings,” JCAP 1602, no.

(2016).

02, 033 (2016)[38] K. Takahashi, T. Suyama and T. Kobayashi,“Universal instability of hairy black holes in[30] T. Harada, C. Yoo, T. Nakama and K. Koga,“Cosmological long-wavelength solutions andLovelock-Galileon theories in D dimensions”,
Phys. Rev. D 93, 064068 (2016).

primordial black hole formation,” Phys. Rev. D
91, 084057 (2015).

31東京大学大学院理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研究セン
ター KAGRA 重力波データ解析国際協力部門
伊藤洋介

構成

1

RESCEU は重力波物理学研究コンソーシアム(http://www.resceu.s.u-tokyo.ac.jp/consortium.php)

2016 年 2 月に発足した Cannon 研究室は、主にの拠点機関であり、KAGRA データ解析スクールを主

LIGO, Virgo, KAGRA 重力波検出器のデータ解析を通して、重力波物理学・天文学を推進しています。2016

催するなど、若手重力波研究者の育成にも努めています。

年 8 月 26 日現在の構成員は以下の通りです。
准教授 Kipp Cannon

3

特任助教 伊藤 洋介 [理論天文学宇宙物理学懇談会会員]

最近の修士論文: 「重力波を用いたダークマター探査」

D3 枝 和成[枝 和成:2014 年 3 月]

M2 森崎 宗一郎
M1 塚田 怜央

4
2

教育

研究

連絡先

住所：〒 113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1
電話番号:03-5841-4169 （秘書室）

Cannon は LIGO Scientific Collaboration および

ホームページ：http://www.resceu.s.u-tokyo.ac.jp/ E-

KAGRA collaboration のメンバーとして、中性子星
やブラックホール連星からの重力波探索をおこなって

mail: username@resceu.s.u-tokyo.ac.jp
username

います [1]。2016 年 12 月 26 日に発見された重力波信号の検出は、Cannon が主開発者の一人として開発した gstlal によってなされました。LIGO の最新のデータを解析している研究室は、日本で本研究室が唯一でCannon伊藤

kippyousuke_itoh枝edausername
森崎
塚田

morisakitsukadaす。Cannon はまた重力波による重力理論のテストに参考文献

興味を持っています。伊藤は高密度天体の状態方程式に興味をもっており、枝とともに KAGRA collabora-[1] The LIGO Scientific Collaboration and theVirgo collaboration, Phy. Rev. Lett., 116,

tion のメンバーとして、高速で自転する中性子星であるパルサーから重力波の探索を KAGRA や TOBA 検

id.061102 (2016).

出器のデータを用いておこなっています [2]。また、森崎はビッグバンセンターの横山順一教授とともに、独[2] K. Eda, et al. PTEP, id.011F018. (2016).

立成分解析という新しい方法を使って重力波信号とそ[3] S. Morisaki, et al. accepted for publication in

れ以外の偽の信号を区別する方法について研究していthe Proc. Jpn. Acad., Ser. B (2016).

ます [3]。

32

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

究と、星震学による星の内部での自転 ([4] 他)、星震学による系外惑星の公転とそのホスト星の自転 [5]、星本グループは柴橋研、戸谷研、梅田研、藤井研から震学による連星の検出と軌道要素決定 ([6] 他)、星震構成されています。2016 年 8 月 1 日現在の構成員は学による系外惑星の検出 [7] といった、理論と観測と以下のとおりです。

を有機的に結びつけた研究を精力的に行っています。

教授 柴橋 博資、戸谷 友則*

2.2

准教授 梅田 秀之*、藤井 通子*

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

助教 川中 宣太*、高田 将郎に、主に宇宙論、銀河形成進化、高エネルギー宇宙物

PD 吉田 敬*理学などの分野で観測との連携を念頭に置いた理論研

D3 岡田 裕行*、高橋 亘

究を推進しています。最近の研究テーマには、すばる望遠鏡を用いた遠方銀河分光サーベイで宇宙の加速膨

D2 漆畑 貴樹

張の起源に迫る研究（FastSound プロジェクト） ([8]他)、遠方ガンマ線バーストを用いた初期宇宙の探査

D1 吉原 健太郎

や宇宙再電離の研究、高速電波バーストの起源に迫る

M2 藤本 空、山崎 翔太郎

研究 [9]、ガンマ線バーストの中心エンジンやそこからの粒子放射 ([10] 他)、超新星残骸やパルサーにおけM1 金岡 慧、須藤 貴弘、Feng Chien-Chang

る宇宙線粒子の加速機構とその検証方法についての理*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

研究

2.1

柴橋研

論的研究 [11] などがあります。

2.3

梅田研

梅田研究室では主に大質量星の進化や超新星爆発などの天体現象および元素合成と元素の起源に関する理

星震学を中心に、星や太陽の動的現象や安定性の研論研究を行っています。我々は大質量星の進化と超新究を行っています。星震学というのは、星や太陽の変星に関する研究として電子捕獲型超新星 [14]、ultra-動を解析して、見えない筈の星の内部を探るという 研

stripped 超新星に至る星の進化 [13]、電子対生成型超新星 [14]、脈動電子対生成型超新星の進化と質量放出

究で、ケプラー宇宙望遠鏡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。白色矮星での新の特異な脈動不安定 [2]、自転の速い星の脈動の研究[15]、連星合体を考慮した SN 1987A の親星の進化、超新星になる直前の大質量星から放出されるニュート
リノの検出可能性 [5] などについて調べ、超新星など([3] 他)、星の脈動に関する数理物理といった理論的研の突発天体の観測との比較や観測予測を行っています。

たな脈動メカニズム ([1] 他)、光度質量比の大きい星

33• Numerical simulations of the collapsar jets ofGamma-Ray Bursts [Hamidani Hamid: 2016
年 3 月]

また、我々は初代星の形成や進化に関する研究を行っており、宇宙初期の構造形成を考慮して初代星の形成過程とともに初代星の初期質量関数について調べること [17] や、第一世代の超新星における元素合成の特徴

最近の修士論文と金属欠乏星の組成分布から第一世代星の特徴を明ら• Astroseismology of Pre-White Dwarfs: Pulsa-

かにする方法の提案 [18] をしています。

2.4

tions and Envelope Thickness of Pre-White Dwarfs[前田 和宏: 2014 年 3 月]

藤井研

• 自転する初代星の進化と元素合成 [高橋 亘: 2014

主に N 体シミュレーションを用いて、銀河、星団、

年 3 月]

惑星系の形成、進化のシミュレーションを研究してい• 特殊相対論的 MHD コードの開発とそのマグネます。最近の研究テーマには、流体シミュ レーションと N 体シミュレーションを用いた星団形成過程の研ターへの応用 [大北 晨平: 2014 年 3 月]

究 [19]、銀河の渦状腕の力学についての研究 [20]、矮• 特殊相対論的 MHD コードの改良とマグネター
ジェットシミュレーション [高橋 智将: 2015 年 3

小銀河の化学 進化の研究 [21]、星団中で形成したブラックホール連星からの重力波放出の頻度についての

月]

研究、星団形成や惑星形成シミュレーションの ためのコード開発、などがあります。また、CPU だけで• 銀河におけるダスト／金属量比の進化とその物なく GPU を搭載したスーパーコンピュータを利用し理的起源について [吉原 健太郎: 2016 年 3 月]

た大規模シミュレーション [22] も行っています。

3• The Evolution of Primordial Gas Clouds under
the Weak Radiation Field [森 陽里: 2016 年 3月]

教育

最近の博士論文

4• Physical properties of strange-modes appearing in pulsations of very luminous stars [園井連絡先

住所：〒 113-0033 東京都文京区本郷７ー３ー１

崇文: 2014 年 3 月]

東京大学大学院理学系研究科天文学専攻
電話番号:03-5841-xxxx （xxxx は下記内線番号）• Mass Distribution of Primordial Stars: Various

当専攻についての最新の情報は www でも得られま

Paths of Star Formation in the Early Universe[平野 信吾: 2015 年 3 月]

す (http://www.astron.s.u-tokyo.ac.jp)。またメール
アドレスは、username @astron.s.u-tokyo.ac.jp です。

• The FastSound Spectroscopic Redshift Survey

内線番号と username は以下の通りです。

at z ∼ 1.4: Survey Design, Development of
Data Analysis Method, and Production of Redshift Catalog [舎川 元成: 2016 年 3 月]

34

柴橋
戸谷
梅田
藤井
川中
高田
吉田
岡田
高橋
漆畑
吉原
藤本
山崎
金岡
須藤

Feng

内線番号

username

4256
4257

shibahashi
totani

8055
1030

umeda
fujii

4255
8056
4265

noritatakatatyoshida

4266
4265

okada
ktakahashi

4265
4267
4265

urushibata
kyoshihara
fujimoto

4266
4265

yamasakikanaoka

4267
4265

sudoh
ccfeng[9] Keane, E. F., Johnston, S., Bhandari, S., et al.
2016, Nature, 530, 453[10] Kawanaka, N., & Ioka, K. 2015, Phys. Rev. D,
92, 085047[11] Ohira, Y., Kawanaka, N., & Ioka, K. 2016, Phys.
Rev. D, 93, 083001[12] Takahashi, K., Yoshida, T., & Umeda, H. 2013,
ApJ, 771, 28[13] Suwa, Y., Yoshida, T., Shibata, M., Umeda, H.,& Takahashi, K. 2015, MNRAS, 454, 3073
[14] Takahashi, K., Yoshida, T., Umeda, H.,
Sumiyoshi, K., & Yamada, S. 2016, MNRAS,
456, 1320[15] Yoshida, T., Umeda, H., Maeda, K., & Ishii, T.
2016, MNRAS, 457, 351

参考文献[16] Yoshida, T., Takahashi, K., Umeda, H., & Ishidoshiro, K. 2016, Phys. Rev. D, 93, 123012[1] Maeda, K., & Shibahashi, H. 2014, PASJ, 66,
76[17] Hirano, S., Hosokawa, T., Yoshida, N., et al.
2014, ApJ, 781, 60[2] Sonoi, T., & Shibahashi, H. 2014, PASJ, 66, 69[18] Takahashi, K., Umeda, H., & Yoshida, T. 2014,[3] Takata, M. 2014, PASJ, 66, 80

ApJ, 794, 40[4] Benomar, O., Takata, M., Shibahashi, H., Ceillier, T., & Garcı́a, R. A. 2015, MNRAS, 452,
2654

[19] Fujii, M. S., & Portegies Zwart, S. 2016, ApJ,
817, 4[20] Fujii, M. S., Baba, J., Saitoh, T. R., et al. 2011,
ApJ, 730, 109[5] Benomar, O., Masuda, K., Shibahashi, H., &Suto, Y. 2014, PASJ, 66, 94[21] Hirai, Y., Ishimaru, Y., Saitoh, T. R., et al.
2015, ApJ, 814, 41[6] Shibahashi, H., Kurtz, D. W., & Murphy, S. J.
2015, MNRAS, 450, 3999
[7] Murphy, S. J., Bedding, T. R., & Shibahashi,
H. 2016, ApJ, 827, L17[22] Bédorf, J., Gaburov, E., Fujii, M. S., et al.
2014, Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Net-[8] Okumura, T., Hikage, C., Totani, T., et al. 2016,

working, Storage and Analysis, p. 54-65, 54

PASJ, 68, 38
35

東京大学 駒場 宇宙科学グループ
鈴木建、蜂巣泉、谷川衝

1

構成

うに吹き出すのかということに解釈を試み [1]、さらに太陽系惑星への影響について調査している。

東京大学教養学部・大学院総合文化研究科 (駒場キャンパス) の宇宙科学グループに所属する、2016 年 8 月

磁気駆動円盤風と原始惑星系円盤の進化 (鈴木)

1 日現在の構成員は以下の通りです。大学院理学系研
究科の兼担教員を務めている教員もおり、理学系研究

若い星の周囲に形成される原始惑星系円盤は、惑星系誕生の現場である。円盤から磁気的に駆動される円盤科所属の大学院生も在籍しています。

風が、円盤の進化や惑星形成へ大きな影響を与えるとの指摘をし、その駆動機構と面密度進化を数値シミュ教授 鈴木 建*レーションや解析的モデルにより調べている。
准教授 蜂巣 泉*
超新星に関する研究 (蜂巣)助教 谷川 衝*、土井 靖生、吉田 慎一郎

研究テーマは二つあります。(1)Ia 型超新星や回帰新PD 大坪 貴文

星の進化経路などの連星系の進化、(2) 超新星爆発や

D3 佐藤 裕史

型超新星の進化プロセスは、金属量が太陽比で 10 分

M1 永尾 憲一、加賀谷 和樹、田中 淳也の 1 以上にならないと、Ia 型超新星が爆発を始めない

新星爆発の流体力学的計算です。私たちが見出した Ia

ことから、これを応用すると、宇宙の化学進化に面白*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

い効果が現れてきます。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2連星進化理論が試されるようになりました。また、最研究

近、古典新星の光度曲線を理論的に再現できるように

太陽風の進化と太陽系惑星への影響 (鈴木)

なりました。これで何が面白いかというと、白色矮星

太陽からはプラズマ物質として太陽風が吹き出していの質量がビシッと決定できることです。例えば、2010

る。太陽風の駆動には、表面対流層に起因する磁気流

年に爆発した U Sco という回帰型新星は、白色矮星の体波動からのエネルギー輸送が重要な役割を担うが、質量が 1.37M と、まさに Ia 型超新星爆発直前の親その一連の過程を磁気流体数値実験により定量的に示星であることが明らかになりました。最近では、アンした。その成果を赤色巨星や原始中性子星などの表面

ドロメダ銀河に爆発周期１年の回帰新星が見つかり、が対流状態となっている他の天体に応用し、また最近

その白色矮星質量は 1.38M と見積もられています。

では太陽形成から現在そして将来に至る太陽風の進化

これらから、Ia 型超新星爆発を起こしそうな、いくつについての研究に取り組んでいる。特に形成当初からかの天体をリストアップできるようになっています。

若い頃の太陽から吹き出す太陽風は、太陽型星からの球状星団での力学的な連星形成 (谷川)

天文観測により現在よりも 100 倍程度質量流束が大き球状星団は星が密集した領域であり、その中では力学

かったことが示唆され、そのような強い太陽風どのよ

的に連星が形成されていると考えられている。我々は36• Mass Loss by Pulsational Pair-Instability in
Very Massive Stars （巨大質量星における pulsational pair-instability による質量放出）[石井N 体シミュレーションを用いて、球状星団における様々な連星の形成過程を調べている。1 つは、力学的な連星形成に関する理論的な研究である。従来、星団が初期に連星を含まない場合、ある時点で 3 つの星が近接

達穂: 2014 年 3 月]

遭遇を起して、力学的に連星が形成されると考えられ• 相対論的な高速回転星の軸対称振動の数値的研
究 [宋 成登: 2014 年 3 月]てきた。しかし、我々はこのような連星が形成される
ときには、4 つ以上の星が絡むことを示した [2]。もう• A systematic study of carbon-oxygen white dwarf
mergers: mass combinations for Type Ia super-

1 つは、重力波源として重要であるブラックホール同士の連星 (BH-BH) の形成について調べている。そのnovae [佐藤 裕史: 2014 年 3 月]

結果、フルデザインの Advanced LIGO や KAGRA
ならば、星団起源の BH-BH が年に数個受かる可能性

最近の卒業論文があることを示した [3]。

• 古典新星の光度曲線解析 [照井 勇登:2016 年 3 月]

白色矮星の潮汐破壊 (谷川)白色矮星がよりコンパクトな天体と連星を組んでいる

4と、ある時点でその白色矮星は潮汐破壊される。我々

連絡先は流体シミュレーションによって、白色矮星の潮汐破

住所：〒 153-8902 東京都目黒区駒場 3-8-1

壊過程を追い、そのような過程がどのような天体とし

電話番号: 03-545x-xxxx （x-xxxx は下記内線番号）て観測されうるのかということを研究している。我々がこれまで行った研究の 1 つは、白色矮星同士の連星

www: http://ea.c.u-tokyo.ac.jp/astro/astro.html
E-mail address: username @ea.c.u-tokyo.ac.jp

が Ia 型超新星を起しうるかどうかを調べたことであ

内線番号 (xxxxx) と username は以下の通りです。

る。その結果、白色矮星同士が合体した直後に Ia 型超新星として爆発しうることがわかった。ただし、その

内線番号

username

谷川

46610
46615
46611

stakeruhachisutanikawa

吉田

46614

yoshida鈴木

爆発の特徴は宇宙の距離指標として用いられる Ia 型

蜂巣超新星とは異なる、あるサブタイプの Ia 型超新星であることが明らかとなった [4]。この他にも白色矮星と中性子星との連星や、白色矮星の中間質量ブラック
ホールによる潮汐破壊について研究している。

参考文献

3

[1] T.K. Suzuki et al., PASJ, 65, 98

教育[2] A. Tanikawa, P. Hut, J. Makino, New Astronomy, 17, 272 (2012)；A. Tanikawa, D. C. Heggie,

最近の博士論文• Studies of equilibrium states with magnetic field
and meridional flow in astrophysics （天体物理

P. Hut, J. Makino, Astronomy and Computing,3, 35 (2013)

学における磁場や子午面流を伴った平衡状態の研究）[藤澤 幸太郎: 2014 年 3 月]

[3] A. Tanikawa, MNRAS, 435, 1358 (2013)[4] A. Tanikawa, et al. ApJ, 807, 40 (2015)

最近の修士論文37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
大栗真宗

1

構成

宇宙のダークエネルギーとダークマター

2.1

宇宙理論研究室は、須藤研究室と吉田研究室から1916 年のアインシュタインによる一般相対論の構築なっており、宇宙物理学に関する様々な問題について

によって始まった自然科学としての宇宙論は、ハッブ

活発に研究を行っている。2016 年 8 月 1 日現在の構

ルによる宇宙膨張の発見、ガモフによるビッグバン理

成員は以下の通りである。

論の提案、宇宙マイクロ波背景放射の発見を通じて、理論と観測の双方からの進展を受け現在の標準宇宙論

教授 須藤 靖*、吉田 直紀*に至る。多くの観測データを組合わせることで、宇宙助教 大栗 真宗*の全エネルギー密度の約 68%がダークエネルギー、約特任助教 西道 啓博*

27%がダークマター、残りの約 5%が通常の元素、という結論が得られている。これが宇宙の「標準モデル」

PD 増田 賢人*である。しかしながら宇宙の主成分の正体が全く理解されていないという驚くべき事実は、宇宙・素粒子物

D3 鄭 昇明、Yuxin Xue、須藤 大地

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。この謎を解明すべく

D2 早津 夏己、上赤 翔也、櫻井 祐也、原田 了

世界各地で様々な大規模サーベイ計画が進行しており、

D1 大里 健*、岡部 泰三、仲谷 崚平

日本においてもすばる望遠鏡を用いた大掛りなサーベ

M2 逢澤 正嵩、越前 大輔、加藤 貴弘

イ計画によりこの謎の解明に挑んでいる。
このテーマに関する最近の研究内容は以下の通りでM1 川名 好史朗、中川 雄太、濱端 亮成ある。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2• 弱重力レンズ現象の全天シミュレーション• 背景ガンマ線放射と大質量銀河の相関解析

研究• 超新星重力レンズ SN Refsdal の像の出現予測

研究室の活動は主に「宇宙のダークエネルギーとダークマター」、「初期宇宙での天体形成」、「太陽系外• 銀河団の増光を利用した遠方銀河の研究

惑星」のテーマを軸に行われており、研究室全体での• Hyper Suprime-Cam の弱い重力レンズ初期成果

セミナーに加え、それぞれのテーマごとのグループセ• アルマ望遠鏡で観測された強い重力レンズ SDP.81

ミナーや論文紹介等を定期的に行っている。各テーマの詳細解析

は完全に独立ではなく、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• 強い重力レンズ探査やカブリ数物連携宇宙研究機構と共同して高い活動力• 電波で暗いクエーサーの電波放射の起源を有するに至っている。

38

• 近傍ボイドモデルによる σ8 問題と H0 問題解決の可能性

• 超大質量星形成における間欠的質量降着と紫外線フィードバック• 重力レンズ効果を用いたグラヴィティーノ質量• 宇宙論的環境下での Direct Collapse シナリオにの制限よる SMBH の形成可能性• ALMA によるサーベイ観測データを用いた遠方• 低金属量ガス雲の重力収縮と星形成

炭素輝線銀河探査• 原始惑星系円盤の光蒸発• AKARI FIS マップにおける SDSS 銀河のスタッ
ク解析

太陽系外惑星2.3• ダークマターハローの進化における速度分散の役割

第 2 の地球は存在するか。荒唐無稽にも聞こえかねないこの疑問に対して、現在の天文学は確実に科学的• 宇宙論的 6 次元 Vlasov シミュレーションの高次精度化に迫りつつある。1995 年の初発見以来、太陽系外惑
星はすでに 2000 個以上が発見されている。その初期に検出された系外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

初期宇宙での天体形成

2.2

衛星を始めとする観測手段の進歩で、地球程度の質量

最近の大型望遠鏡や宇宙望遠鏡を用いた深宇宙探査を持つ惑星の発見も検出されるようになった。とすれにより、130 億年以上も前、つまり宇宙が誕生してからばそれら遠方の地球型惑星に生命の兆候を如何にして数億年という早期に存在した銀河やブラックホールが見出すか。まさに「第 2 の地球は存在するか」とい発見されている。ビッグバンの後文字通り暗黒となっう問いに答える日が現実のものとなりつつある。これた宇宙にいつ、どのように光り輝く天体が生まれたのは、物理学のみならず、天文学、地球惑星学、生物学

か。宇宙初期の巨大なブラックホールはどのように成などを総動員して取り組むべき、まさに理学部横断的長したのだろうか。第一世代の天体はその後の銀河形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成や宇宙の進化に大きな影響を及ぼすと考えられておある。

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形成や宇宙進化• 同一軌道面内にある外惑星の摂動を受けた内惑星の天体力学的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• 重力減光を用いた高温星まわりのウォームジュ
ピター Kepler-448b のスピン軌道角測定ある。

• 初代星形成の降着期進化の 3D 計算: バースト
的降着と間欠的 UV フィードバック• 重力減光とスピン-軌道歳差運動を起こす系外惑星系 PTFO8-8695 のトランジット光度曲線の再• 第一世代星形成における密度ゆらぎモデルの影響

解析• Stream Velocity が宇宙初期の天体形成に及ぼす• 3 重食連星系 KIC 6543674 の測光データによる
構造決定

影響

39

• トランジット惑星を用いた重力定数の時間変動への制限

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)• 目視による長周期トランジット惑星候補の発見

URL: http://www-utap.phys.s.u-tokyo.ac.jp/
E-mail address:• ケプラー測光データを用いた長周期惑星のリン
グ探査

3

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。

教育

電話番号下 4 桁

最近の博士論文• Chemo-thermal evolution of collapsing gas clouds
and the formation of metal-poor stars [千秋元:2016 年 3 月]

須藤

4195

suto

吉田
大栗

4207
4191

naoki.yoshidamasamune.oguri

(新助教)

4177

—

なお、電話番号は毎年変更されますので、各人の電• Exploring the Architecture of Transiting Exoplanetary Systems with High-Precision Photometry [増田賢人: 2016 年 7 月]

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。

• Evolution and Statistics of Non-sphericity of
Galaxy Clusters from Cosmological Simulations[須藤大地: 2016 年 9 月]
最近の修士論文• 原始惑星系円盤の光蒸発 [仲谷崚平: 2016 年 3月]• Far-infrared emission from SDSS galaxies in
AKARI all-sky maps: image stacking analysis and its implication for galaxy clustering [岡部泰三: 2016 年 3 月]
• Cosmology with Weak Gravitational Lensing
and Sunyaev-Zel’dovich Eﬀect [大里健: 2016
年 3 月]

4username

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40

お茶の水女子大学宇宙物理研究室
森川雅博

1

構成

ションは壮大な動的相転移であって非平衡統計力学の基本問題と絡みます。暗黒物質や暗黒エネルギーは、現研究室では、宇宙やその周辺の研究を行っており、

在ほぼ同量存在することから本質的に相関しているで2016 年 9 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。外部から入ってくる学生が多いです。また去年と今年フランスからインターンシップの学生が夏に来てくれま

しょう。詳細はした。

3

http://skycat.phys.ocha.ac.jp/apc

教育
学生の方々の興味を最大限に生かして、自分でテー教授 森川雅博*

マを決めて研究を始めます。周辺の分野の人々とのた研究員

大塚隆巧、田代徹、立川崇之*

くさんの議論によって、それはどんどん形を変えていき、実現可能なプロジェクトに成熟していきます。

D １ 近藤さらな

最近の博士論文

M1 輿石めぐみ、長谷川萌• Radiation Hydrodynamic Studies of Line-Driven
Disk Wind in Active Galactic Nuclei [野村真理*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

子: 2014 年 3 月]

2

最近の修士論文

研究• 低自由度力学系で探る水平磁場の発生メカニズ
ム [新井信乃:2015 年 3 月]

研究対象は宇宙と関連すればなんでもいです。インフレーションと量子相転移、場の理論の基礎と統計力• Synchronization Model for Pulsating Variables

学とのかかわり、銀河中心の巨大ブラックホールと暗[高橋沙綾:2014 年 3 月]

黒物質・エネルギー、銀河の形態形成とパーコレーショ
ン、自己重力系と確率微分方程式、惑星内部乱流の作
るマクロな構造と磁場、社会物理と履歴効果、などな

4

連絡先ど。それぞれの人の興味をそのまま生かして研究を進めています。学生のかたでも、まず自分の興味を大事

住所：〒 112-0012 東京都文京区大塚 2-1-1にしてそれから研究を発展させていきます。ただし、

電話番号: 03-5978-5312, 5315

分野は少し離れていてもお互いの議論は重視していま

http://skycat.phys.ocha.ac.jp/apc

す。実際、少し離れた分野からの視点が、研究の大きな方向性を見誤らずに決めていくのに大変有効なので。

森川

特に、基本的な問題を掘り下げるような研究を重視

大塚

しています。そのような基本的な問題たちはお互いに田代関連している場合が往々にしてあります。インフレー立川

41

hiro@phys.ocha.ac.jp
ootsuka@cosmos.phys.ocha.ac.jp
tashiro@cosmos.phys.ocha.ac.jp
tatekawa@cosmos.phys.ocha.ac.jp

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

連絡先

住所：〒 156-8550 東京都世田谷区桜上水 3-25-40

当研究室では、おもに宇宙論と重力理論に関する研究が行われています。2016 年 9 月 1 日現在の理論天Phone: 03-3329-1151
Fax: 03-5317-9432

文学宇宙物理学懇談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, and scaling models, Phys. Rev. D, 87
083505 (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宙定数との区別の可能性や、宇宙論から重力理論を[2] S. Kuroyanagi, S. Tsujikawa, T. Chiba,
N.Sugiyama, Implications of the B-mode Polarization Measurement for Direct Detection of

検証する可能性、を追究することに関心があります。

[1]
重力波と初期宇宙論: DECIGO/BBO などの将来の重力波検出器で期待される重力波シグナルと初期宇宙・

Inflationary Gravitational Waves, Physical Review D, 90 063513 (2014).

素粒子モデルへの制限に関心があります。[2, 3, 4]
重力理論の検証・物理定数の時間変化の制限:

ダー[3] T. Chiba, K. Kohri, Consistency Relations for

クエネルギーや素粒子の統一理論と関連して、等価原

Large Field Inflation, Prog. Theor. Exp. Phys.
2014 093E01 (2014).

理・重力定数の測定・逆二乗則の検証等の重力理論の検証実験や物理定数の時間変化の制限にも関心があり[4] T. Chiba, Reconstructing the Inflaton Poten-ます。[5]
ブラックホール:

tial from the Spectral Index, Prog. Theor. Exp.
Phys. 2015 073E02 (2015).

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]3[5] J. Ohba, K. Ichiki, T. Chiba, N. Sugiyama,
Planck constraints on scalar-tensor cosmology
and the variation of the gravitational constant,

教育

Phys. Rev. D, 93 122002 (2016).

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, Phys. Rev. D, 86 103001 (2012).

42

立教大学理論物理学研究室宇宙理論グループ
横山修一郎

1

構成

2

研究

立教大学理論物理学研究室は、宇宙に関連した理論

研究対象としては、初期宇宙論やブラックホール物

研究と素粒子に関する理論研究を行なっていますが、理学・修正重力理論などが挙げられます。研究室独自

2016 年 8 月 1 日現在、主に宇宙に関連した理論研究を行っている構成員は以下の通りです。

の研究だけでなく、国内外の関連研究機関との共同研
究も積極的に行なっており、日本における重力理論・
初期宇宙理論研究の拠点の一つとして、日々研究に励

教授 原田知広*

んでおります。以下、本研究室のメンバーが行なった准教授 小林努*

代表的な研究のいくつかを紹介いたします。

助教 横山修一郎*• 一般相対論における非線形現象

研究員 伊形尚久*、田邊健太朗*、秋田悠児

一般相対論に基づいて、重力波が記述する非線形現象の解明を行っています。例えば、時空に対D3 国分隆文*、矢嶋耕治

称性を用いることで、円筒対称重力波の解析解

D2 西咲音*を構成し、非線形重力波のソリトン的な振舞い

D1 小笠原康太、小川潤

に関する新奇な現象の解明を進めています。この結果，線形重力波では生じない、重力波の反M2 林峰至、平野進一

射・透過現象や重力ソリトンの衝突・分裂・合M1 彌永亜矢、宮田大輝、赤間進吾、長島正剛

体などについて興味深い知見を得ています [1]。

• ブラックホールからのエネルギー引き抜き*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

ブラックホール近傍での物理現象を深く理解す
なお、同じ理論物理学研究室において、素粒子に関ることは、理論・観測の両面において重要です

する理論研究を行っているメンバーとして江口徹特任が、その中でも回転するブラックホールからの教授、田中秀和教授、中山優准教授（2016 年 8 月 1 日

エネルギー引き抜き過程は、興味深い現象のひ現在）がおり、共同でセミナーなどを行なっています。

とつです。我々は、ブラックホール近傍での粒子

また立教大学理学部物理学科には宇宙地球系物理学研

衝突によるエネルギーの引き抜き、衝突 Penrose究室があり、そこに所属する北本俊二教授・内山泰伸

過程に注目し、様々な衝突パターンに対して、そ教授の X 線・高エネルギー天文学研究グループとも共の引き抜き効率を見積もり、高エネルギー粒子

同でゼミを開いてお互いの研究を深めています。さらが脱出してくる可能性を示しました [2]。

に、立教大学先端科学計測研究センターが推進してい• ワームホール解に関する研究

る「地上実験・飛翔対観測と理論による宇宙像研究の拠点形成」プロジェクトにも参加しており、理論部門「ワームホール」は、ブラックホールと同様、アの中核としても活動しております。

インシュタイン方程式の解として発見されてい43ます。ワームホール解はふたつの宇宙をつなぐ

存在しないことを示しました [7]。また、２０１

時空のトンネル構造、あるいは宇宙の異なる二５年に LIGO-Virgo チームにより重力波ととも点間を繋ぐ近道としての構造と捉えることがでに発見された連星ブラックホールが原始ブラッき、複数発見されていますが、未だに観測されクホールである可能性を示唆し [8]、今後の重力たことはありません。このような時空構造が実波観測による検証が期待されます。

在できるのかどうかに興味を持ち、新しいワー• 一般的なスカラー・テンソル理論における初期宇宙モデルに関する研究

ムホール解の構成、ワームホール解の安定性の解析などを行なっています。結果として、相対論の枠組みでは、この種のワームホールは電荷

初期宇宙ではインフレーションと呼ばれる急激と宇宙項があれば安定に存在し得るということな加速膨張の時期があり、その後宇宙の再加熱を明らかにし [3]、また、拡張重力理論の枠組みを経て放射優勢期や物質優勢期へ遷移したと考でも同様の方法でワームホールの安定性を調べえられていますが、そのインフレーションの詳ることに成功しています [4]。

細なメカニズムは未だに明らかになっておらず、理論と観測の両面から盛んに議論されています。

• 高次元ブラックホール物理の解析

我々は、重力にスカラー場が結合した一般的な高次元時空における重力理論は重力としての単理論をインフレーションシナリオの研究に応用

純な数学的興味からだけではなく、超弦理論やし、多様なモデルの観測に対する予言を明らか

宇宙論さらには AdS/CFT 対応による物性物理にすることを目指しています。例えば、インフといった広大な応用範囲にも動機づけられていレーション起源の原始重力波について、そのパる研究分野です。その中でもブラックホールはワースペクトル [9] や非ガウス性の特徴を網羅的重要な研究対象です。この下、アインシュタイに精査しました [10]。さらに、宇宙がミンコフスン方程式の解析手法を開発・発展させることで、キー時空から始まるという興味深い特徴を持つ

新たなブラックホール解の構築やブラックホー

Galilean Genesis というインフレーションの代替

ル解の安定性解析、不安定性の非線形時間発展

シナリオに関する研究も行い、Genesis モデルのの解析等を行い、ブラックホール物理のさらな一般化 [11] やその安定性 [12]、また Genesis シナ

る解明を目指しています [5, 6]。

リオにおける宇宙の再加熱についての研究 [13]を行いました。

• 原始ブラックホールに関する理論研究「原始ブラックホール」は、宇宙が誕生直後で非このような理論予言とともに、将来観測で期待

常に高温・高密度だった時期に形成されたブラッされるインフレーションシナリオへの制限につクホールのことで、一般的に知られている星のいての研究 [14] も行っています。

重力崩壊の結果形成されるブラックホールとは• 拡張された重力理論の検証

異なる起源を持ちます。観測報告は今のところ

初期宇宙の研究と並行して、拡張された重力理ありませんが、初期宇宙を探る鍵として、また論の可能性をさまざまな角度から検討していま

暗黒物質の候補として重要な研究対象となってす。例えば、そのような重力理論におけるブラッいます。我々は、原始ブラックホールの形成条

クホール解の安定性解析 [15] や、第五の力の遮件を輻射流体優勢宇宙に対して詳細に調べ、密蔽機構に関する研究、質量のある重力子理論の度揺らぎの大きさには臨界値が存在するのに対諸側面に関する研究などを推進しています。

し、曲率ゆらぎの大きさには臨界値が明確には

44

3

教育

参考文献

我々の研究室では、学部４年生の卒業研究から理論[1] T. Igata and S. Tomizawa, Phys. Rev. D 91, no.
12, 124008 (2015).

宇宙物理の研究に触れることができ、卒業研究生・大学院生は多彩なテーマの中から、教員と相談しテーマ[2] K. Ogasawara, T. Harada and U. Miyamoto,Phys. Rev. D 93, no. 4, 044054 (2016)

を設定して研究を進めています。
最近の修士論文[3] T. Kokubu and T. Harada, Class. Quant. Grav.
32, no. 20, 205001 (2015)

・「一般化された Galilean Genesis モデルについて」[西咲音:2015 年 3 月]
・「相対論的星における電荷の効果」[崔シモン:2015
年 7 月][4] T. Kokubu, H. Maeda and T. Harada, Class.
Quant. Grav. 32, no. 23, 235021 (2015)

・「高階微分理論の諸側面」[秋田悠児:2016 年 3 月]

[5] K. Tanabe, JHEP 1602, 151 (2016)・「回転ブラックホールからのエネルギー引き抜き過[6] K. Tanabe, Class. Quant. Grav. 33, no. 12,125016 (2016)

程」[小笠原康太:2016 年 3 月]
・
「シフト対称性を持つホルンデスキー理論におけるブラックホールの不安定性」[小川潤:2016 年 3 月]

[7] T. Harada, C. M. Yoo, T. Nakama and Y. Koga,
Phys. Rev. D 91, no. 8, 084057 (2015)

・「定常球対称な理想気体降着流における音速点と光子球の一致」[古賀泰敬:2016 年 3 月]

4[8] M. Sasaki, T. Suyama, T. Tanaka andS. Yokoyama, Phys. Rev. Lett. 117, no. 6,

連絡先061101 (2016)[9] K. Yajima and T. Kobayashi, Phys. Rev. D 92,

住所：〒 171-8501 東京都豊島区西池袋 3-34-1

no. 10, 103503 (2015)

電話番号:03-3985-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[10] Y. Akita and T. Kobayashi, Phys. Rev. D 93,

す (http://www.rikkyo.ne.jp/grp/itp/jp index.html)。
また E-mail address は、username @rikkyo.ac.jp で[11] S. Nishi and T. Kobayashi, JCAP 1503, no. 03,

す。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。
内線番号

username

小林

2390
2389

haradatsutomu横山

4541

shuichiro

原田no. 4, 043519 (2016)

057 (2015)[12] T. Kobayashi, Phys. Rev. D 94, no. 4, 043511(2016)[13] S. Nishi and T. Kobayashi, JCAP 1604, no. 04,
018 (2016)

なお、スタッフ以外に関しては、部屋割は毎年変更さ[14] S. Mizuno and S. Yokoyama, Phys. Rev. D 91,

れますので、各人の内線番号は掲載しません。WWW

no. 12, 123521 (2015)

で最新の情報を提供しておりますので、御参照下さい。

[15] H. Ogawa, T. Kobayashi and T. Suyama, Phys.
Rev. D 93, no. 6, 064078 (2016)45

早稲田大学理論宇宙物理学研究室
山本佑

1

構成

員によるコロキウム、外部の講演者によるセミナーを行い、研究室内外・国内外を問わず研究の情報交換を

私たちの研究室は、早稲田大学理工学術院先進理工

精力的に行っています。これら以外にも様々なテーマ

学研究科物理学及応用物理学専攻 (先進理工学部物理のゼミが並行して行われており、常に新しい研究テー学科) に所属し、前田研究室、山田研究室のそれぞれマを模索しています。また春と秋には学内で、夏にはで学生を受け入れています。前田研究室では初期宇宙合宿を行い各人の研究成果を発表しています。

論、重力理論の研究を、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、2016 年 8 月 31 日現在

2.1の構成員は以下の通りです。
教授 前田 惠一,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、検証されている。そのアプローチは多岐

山田 章一*

助手 御園生 洋祐, 北村 比孝, 山本 佑にわたるが、満足な理論は得られていないため、客員研究員 古賀 潤一郎*, 田邊 誠*, 藤井 保憲, 立川

量子重力理論の完成は現代物理学の重要な問題

崇之, 笹川 幸則, 田中 友, 喜古 正士の 1 つとなっている。本研究室では以下の 2 つのPD 西條 統之*, 岩上 わかな*, 中村 航*, 大川 博督*,
藤澤 幸太郎*アプローチでこの難問に取り組んでいる。１つは繰り込み可能性が期待される Hořava-Lifshitz
重力理論の量子論的側面を調べること。もう１D3 青木 勝輝, Sirachak PANPANICH, 平井 遼介*

つは正準量子化によるアプローチとして、新しD2 矢田部 彰宏*

い正準変数を基礎にした量子重力理論を構築することである。

D1 福島 光博, 星野 悠一郎, 渡邉 健人, 犬塚 愼之介,加藤 ちなみ, Milad Delfan Azari(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

M2 宮下 翔一郎, 堀 雄介

ことが判明している。特に宇宙最初期の特異点

M1 小林 曜, 佐藤 星雅, 戸塚 良太, 南 佳輝, 鈴木 遼,

は、物理的な予言性が破綻しているという点で

渡辺 玲央人深刻である。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*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

更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も、ブラックホール特異点など、理2

研究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点回避につい私たちの研究室は宇宙・重力に関連する現象に対しても研究している。

て広く興味を持っています。論文速報、研究室の構成

46

2.2

低エネルギー領域での重力一つに、ブラックホールの準固有振動（定常状
態に落ち着く前の減衰振動）時に放出される重(i) 構造形成：宇宙マイクロ波背景放射の観測により、密度ゆらぎが重力不安定性によって成長する

力波がある。その振動数はブラックホールの保存量で特徴付けられ、重力理論の修正を反映すことで、現在の宇宙の大規模構造が形成されたるため、将来の検証に期待し波形の解析を行っと考えられている。構造の種の生成機構や、予言ている。

されるスペクトルを検証することは重要であるが、ゆらぎの発展を非線形領域まで解析することは複雑で困難である。そのため、コンピュータ

2.3を用いた大規模シミュレーションを行うか、近似

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的に非線形の成長を記述する解析的なアプロー

壊にともなう超新星爆発をおこし、中性子星やブラッチが用いられる。そこで解析的アプローチとしクホールになると考えられています。私たちの研究室て、通常のオイラー的摂動論より良い近似法ででは、こうしたコンパクト天体の形成のメカニズムをある、ラグランジュ的摂動論を用いて、宇宙の理論的に明らかにするため、主に数値シミュレーショ

構造形成問題を解析している。

ンを行い研究しています。

(ii) 宇宙の暗黒成分：近年の観測技術の向上から、(i) 爆発のメカニズム: 重力崩壊型超新星の研究において、最大の課題はその爆発メカニズムの解

ダークマター・ダークエネルギーが、我々の宇宙の構成要素として大半を担っていることは疑明です。約４０年にわたる理論的な研究にもかいようがなくなった。しかし、それらの正体はかわらず、重力崩壊する大質量星のコアがどのまだ十分理解されておらず、暗黒成分を導入せようにして外層の爆発につながるのかは今もっずに、宇宙論的スケールで一般相対性理論を修てわかっていません。私たちの研究室では、い正するアプローチもある。宇宙の加速膨張を説

ろいろな側面からこの問題に取り組んでいます。

明するアプローチの 1 つに Galileon 重力理論が現在特に注目しているのは、コアの高速回転とあるが、高次元素粒子統一理論からの次元降下

強磁場の影響です。

を見据え、複数スカラー場（Galileon）での解析を行っている。また、2 つの計量を想定する重力(ii) 超新星ニュートリノ: 超新星からは大量のニュー理論（bigravity）に注目し、ダークエネルギー

トリノが放出されます。ニュートリノは光にかやダークマターといった未知の宇宙現象が自然わる天文学の新しい手段としても重要ですが、に説明できないか検討している。

超新星爆発をおこすうえでも重要な役割を担っていると考えられています。私たちは、超新星(iii) 重力理論の検証：重力の直接観測可能な範囲は狭く、一般相対性理論を長距離で修正する方法はニュートリノの研究を通して、超新星だけでなくニュートリノと高温高密度物質の性質をも理数多く提案されているが、どのような修正が許解したいと考えています。

されるのかは観測的に検証する必要がある。最も精度良く検証可能な方法は、重力の万有引力(iii) 超新星からの重力波: 超新星コアが何らかの原因からのずれを太陽系観測から制限する方法であで球対称からずれていると、重力崩壊にともなり、精力的に取り組んでいる。また、重力波観

い重力波が放出されると考えられています。非測を見据えた検証方法にも注目している。その球対称性の原因は、コアの高速自転、対流、磁場47などが有望ですが、非球対称に放出されるニュー

3

教育

トリノ自体からも重力波が出ると予想されてい最近の博士論文ます。私たちは、現実的な超新星のモデル計算に基づいた重力波形の計算を行い、現在稼動中• A systematic study of the explosion energy is-の重力波検出器での近い将来の観測に備えた理

sue in core collapse supernova theory [山本 佑:2016
年 6 月]

論予測を行っています。

2.4• Lorentz 対称性の破れた理論に於ける高エネル
ギー領域での時空構造 (The high-energy spacetime structure in Lorentz violating gravitational

高エネルギー天体物理

宇宙には、超新星以外にも大質量星などの重力崩壊

theory) [御園生 洋祐:2016 年 3 月]に起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。そうした天体でおこる物理現象の解明も私た• Lifshitz 型理論における量子論的側面の探求 (In-ちの研究課題です。

vestigation for Quantum Aspects of LifshitzType Theory) [北村 比孝：2016 年 3 月](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• Analysis of Shock Dynamics in Core-Collapse

ジェットの構造について研究しています。主な研Supernovae [高橋 和也：2015 年 3 月]

究内容としては、1, ジェットの形成メカニズム
最近の修士論文の研究、2, ジェットの構造に影響を及ぼすと思われているケルビン・ヘルムホルツ不安定性や• 非等方宇宙における重力的バリオン数生成モデ
ルの検証 [福島 光博：2016 年 3 月]

磁気流体力学的不安定性などの様々な不安定性の解析、3, 内部衝撃波のダイナミクスの研究などです。これらを数値シミュレーションにより• 反ド・ジッター時空における非線形ダイナミク

詳細に調べるため、超相対論的ガス流を扱える

ス及びその量子論 [星野 悠一郎：2016 年 3 月]

多次元相対論的流体コードの開発に取り掛かっ• Gravitational Waves from Hydrodynamical In-ています。

stabilities in Core-Collapse Supernova Cores [犬塚 愼乃介：2016 年 3 月](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
特異な中性子星が見つかっています。このマグ• Progenitor dependence of pre-supernova neutrinos and its observational detections [加藤 ちなみ：2016 年 3 月]

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マの一つです。

• Collective neutrino oscillations in core collapse
supernovae [Milad Delfan Azali:2016 年 3 月]

中性子星は超新星爆発にともない形成さ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• Vacuum Polarization in Plane-Wave Fields [矢値コードを用いて、２次元の数値シミュレーショ

田部 彰浩：2015 年 3 月]

ンを行っています。また、強磁場中でのニュー• Supernovae in Massive Binaries and its Impact

トリノ反応、ダイナミクス、核物質の性質など

on the Companion [平井 遼介：2014 年 3 月]

への影響も研究しています。

48

連絡先

4

住所：〒 169-8555 東京都新宿区大久保 3-4-1

55 号館 N 棟 307 号室（前田研究室)
407 号室（山田研究室)
電話番号：03-5286-3442（前田研究室)

03-5286-1697（山田研究室)
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.gravity.phys.waseda.ac.jp/)。また E-

mail address は、
username @gravity.phys.waseda.ac.jpです。username は以下の通りです。
名前username

名前

前田

maeda
kitamura

青木

北村
古賀
藤井
笹川
喜古

Sirachak
星野
宮下
佐藤
南

username

御園生

y misonou
katsuki-a12

koga
fujii

田邊 誠
立川

tanabetatekawa

yukinori
kikosirachakp

田中

tomo

福島

dark-mattergl.yuichiro.w-e
miyashita

渡邉
小林

kent-1.fighter
yoh.kobayashi

s.seigayoshiki.minami

戸塚ryota.tozuka

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。username は以下の通りです。
名前username

名前username山田

shoichi山本

yamamoto

西條

saijo
nakamura.ko
fujisawa

岩上

wakanaokawa
hirai

yatabechinami犬塚

Miladinutsuka
milad

hori
watanabe鈴木

suzuki

中村
藤澤
矢田部
加藤
堀
渡辺

大川
平井

49

東京工業大学理学院物理学系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 7 名の大学院生によって構成されています。2016 年 10 月

教育

1 日現在の構成員は以下の通りです。

3

教授 山口昌英*

最近の修士論文• インフレーションによる高エネルギー物理学の探索 [佐藤 正憲 : 2015 年 3 月]

助教 椎野克*PD 木村蘭平*, 成子篤*
D3 太田敦久*、吉田大介*• 宇宙マイクロ波背景放射のスペクトル歪み [太田敦久 : 2014 年 3 月]

D2 佐藤正憲• Massive Gravity における宇宙論 [吉田 大介 :2014 年 3 月]

M2 白石龍吉、寺内晴輝
M1 芳賀拓、藤倉浩平

4*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

連絡先

住所：〒 152-8551 東京都目黒区大岡山 2-12-1

2

研究

当研究室についての情報は以下の URL でも得られます。(http://www.th.phys.titech.ac.jp/cosmo/index.html)

研究室の最近の主なテーマは大きく分けて「宇宙論」、「重力理論」の二つから成っています。最近の主また E-mail によるお問い合わせは、なテーマは以下の通りです。

山口 (gucci at phys.titech.ac.jp)、
椎野 (msiino at th.phys.titech.ac.jp)• 暗黒エネルギー、暗黒物質の起源のいずれかまで御願いします。

• 密度揺らぎの性質

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線番• インフレーションモデル構築

おりますので、御参照下さい。

号は掲載しません。WWW で最新の情報を提供して• 宇宙背景放射• バリオン非対称性• 原始重力波50

参考文献[8] Note on Covariant Stuckelberg Formalism
and Absence of Boulware-Deser Ghost in
Bi-gravity:[1] Extended vector-tensor theories:
Rampei Kimura, Atsushi Naruko, Daisuke

Toshifumi Noumi,
Daisuke Yoshida

Yoshidae-Print Archive: arXiv:1608.07066 [gr-qc][9] Derivative couplings in massive bigravity:
Xian Gao, Lavinia Heisenberg
e-Print Archive: arXiv:1601.02180 [hep-th]

e-Print Archive: arXiv:1608.01652 [hep-th]
constraints

correlations:Atsuhisa Ota
e-Print Archive:

from

µE

Yamaguchi,

e-Print Archive: arXiv:1602.03132 [gr-qc][2] Nonlocal N=1 Supersymmetry:
Tetsuji Kimura, Anupam Mazumdar, Toshifumi
Noumi, Masahide Yamaguchi[3] Cosmological

Masahidecross-

arXiv:1607.00212 [astro-

ph.CO][4] Doubly coupled matter fields in massive bigravity:
Xian Gao, Lavinia Heisenberg
e-Print Archive: arXiv:1606.06141 [hep-th][5] Constraint on ghost-free bigravity from gravitational Cherenkov radiation:
Rampei Kimura, Takahiro Tanaka, Kazuhiro
Yamamoto, Yasuho Yamashita
e-Print Archive: arXiv:1605.03405 [gr-qc][6] Healthy degenerate theories with higher derivatives:
Hayato Motohashi, Karim Noui, Teruaki
Suyama, Masahide Yamaguchi, David Langlois
e-Print Archive: arXiv:1603.09355 [hep-th][7] Structure of Kahler potential for D-term inflationary attractor models:Kazunori Nakayama,
Ken’ichi Saikawa,
Takahiro Terada, Masahide Yamaguchi
e-Print Archive: arXiv:1603.02557 [hep-th]

51

東京工業大学 惑星理論グループ
中本泰史

構成

1

原始惑星系円盤の形成と進化 水素・ヘリウムガスからなる円盤状天体が原始惑星系円盤です。この東京工業大学・惑星理論グループは、理学院 地球

中の固体微粒子が集まり、惑星が形成されたと惑星科学系の井田研究室・中本研究室・野村研究室・

考えられます。[9] [10] [13]

奥住研究室を中心としたグループです。
原始惑星系円盤の化学進化 円盤ガスの化学組成の進2016 年 8 月 1 日現在の構成員は、次の通りです。

化を調べています。誕生する惑星の組成に対し教授

井田茂 # 、中本泰史*てはもちろん、円盤の観測にとっても重要な情

准教授

野村英子*、奥住聡*

報です。

特任准教授

斎藤貴之 # *、玄田英典 #特任助教

藤井友香 #

教務補佐員

樋口有理可*

微惑星の形成 円盤内の固体微粒子が集まり、大きさ研究員

小南 (台坂) 淳子 *1km ないし 100km 程度の天体が形成されたと考えられます。微惑星です。その形成過程を調学振 PD

黒川宏之 # 、濱野景子 #べています。

D3

上田翔士、田崎亮

D2
D1

山本智子

名残だと考えられます。その形成過程は、円盤植田高啓、芝池諭人、森昇志

内固体微粒子や微惑星の形成と密接に関連して

M2

荒川創太、大野和正、勝田祐哉、います。[1]#

隕石の形成 隕石は小惑星の破片で、それは微惑星の

加藤貴大、竹石陽
惑星・衛星形成過程 微惑星が合体成長して惑星や衛

小佐々唯、 佐藤拳斗、中嶋彩乃、

M1星が形成される過程を明らかにしようとしてい本間謙二、山川暁久、山村武ます。[3] [4] [5] [6] [11] [12] [15]*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員#印は東京工業大学地球生命研究所 (ELSI) 所属

惑星大気の形成と進化 地球大気をはじめ、惑星が持
つ大気の起源や形成過程を明らかにしようとし
ています。

2

研究

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] [7]

本グループでは主に、星・惑星系の形成過程を理論的に研究しており、具体的には次のようなテーマに取惑星系の力学進化 惑星間の重力により、惑星の軌道

り組んでいます。

が進化します。系の姿が最初の状態から大きく変わる場合もあります。

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。[14]銀河形成・進化 私たちの銀河系をはじめ、銀河の形
成や力学的進化過程を調べています。

52

3

教育

最近の修士論文• The Physical Properties of the Zodiacal Dust
Grains Estimated from the AKARI Observa-

本グループは理学院・地球惑星科学系に属し、大学
院生・学部生に対して教育を行っています。

tions [植田 高啓: 2016 年 3 月]
最近の博士論文• Satellite Formation Around Gas Planets via• Toward Formation of Rocky Planetesimals: Evolution of Local Dust-Gas Density Structure andPebble Accretion [芝池 諭人: 2016 年 3 月]
• Variable Inertia Method: A Novel Numerical
Method for Mantle Convection Simulation

Growth of Dust Particles at Radial Pressure
Bump in Protoplanetary Disks[竹山 浩介: 2016 年 3 月]

[瀧 哲朗: 2016 年 6 月]

• The Eﬀects of Electron Heating on the Magne-• Gravitational Contraction and Fragmentationof Filamentary Molecular Clouds: Breakdown

torotational Instability in Protoplanetary Disks[森 昇志: 2016 年 3 月]

of Isothermality and Appearance of Two- Dimensionality [鐵 紘由紀: 2016 年 3 月]

• The Formation of Distant Gas Giants in Circular Orbits based on a Core Accretion Model[菊地 章宏: 2015 年 3 月]

• Evolution of Pre-Main Sequence Stars and Its
Environmental Impacts on Circumstellar Disks[國友 正信: 2015 年 3 月]

• Evolution of the Amount of Terrestrial Embryo’s Water with the Migration of Snow Line
[佐藤 貴央: 2015 年 3 月]

• The Giant Impact Simulations with Density Independent Smoothed Particle Hydrodynamics[細野 七月: 2014 年 3 月]

• Radiative Transfer Simulations of Protoplanetary Disks: Detectability of Water Ice Absorp-• Theoretical Study of the Orbital Configurations
and the Eccentricities of Close-In Super-Earths

tion Band and Its Implications[高附 翔馬: 2015 年 3 月]

[松本 侑士: 2014 年 3 月]

• A New SPH Scheme with Improved Treatment• Evolution of Exoplanets: Eﬀects on Mass-Lossof Discontinuities based on Smoothed Pseudo
Density [山本 智子: 2015 年 3 月]

on Population and Composition[黒川 宏之: 2013 年 6 月]
• Theoretical Study of Mantle Dynamics and Ther-

4

mal Evolution of Extra-Solar Super-Earths[立浪 千尋: 2013 年 3 月]

連絡先

連絡先を含む各種情報は次から得られます。

• Theoretical Study of Massive Star Formation:
Radiation Pressure and Photoevaporation FeedBack on Accretion Disks [田中 圭: 2012 年 3 月]

http://www.geo.titech.ac.jp/
http://educ.titech.ac.jp/eps/
http://www.elsi.jp/

53

参考文献

of Protoplanetary Disks, Astrophysical Journal
817, article id. 52 (2016)[1] Arakawa, S. & Nakamoto, T. Compound chondrule formation via collision of supercooled[9] Nomura, H., Tsukagoshi, T., Kawabe, R., Ishimoto, D., Okuzumi, S., Muto, T., Kanagawa, K.

droplets, Icarus 276, 102 (2016)

D., Ida, S., Walsh, C., Millar, T. J., & Bai, X.N. ALMA Observations of a Gap and a Ring in
the Protoplanetary Disk around TW Hya, As-[2] Fujii, Y., Spiegel, D. S., Mroczkowski, T.,
Nordhaus, J., Zimmerman, N. T., Parsons,A., Mirbabayi, M., & Madhusudhan, N. Radio
Emission from Red-Giant Hot Jupiters, Astro-

trophysical Journal 819, article id. L7 (2016)[10] Okuzumi, S., Momose, M., Sirono, S.,
Kobayashi, H., & Tanaka, H. Sintering-induced
Dust Ring Formation in Protoplanetary Disks:physical Journal 820, article id. 122 (2016)[3] Genda, H., Fujita, T., Kobayashi, H., Tanaka,
H., & Abe, Y. Resolution dependence of dis-

Application to the HL Tau Disk, AstrophysicalJournal 821, article id. 82 (2016)

ruptive collisions between planetesimals in thegravity regime, Icarus 262, 58 (2015)[11] Saitoh, T. R. & Makino, J. Santa Barbara Cluster Comparison Test with DISPH, Astrophysical[4] Higuchi, A. & Ida, S. Temporary Capture of

Journal 823, article id. 144 (2016)

Asteroids by a Planet: Dependence of Prograde/Retrograde Capture on Asteroids Semi-[12] Shibaike, Y., Sasaki, T. & Ida, S. Excavationand melting of the Hadean continental crustby Late Heavy Bombardment, Icarus 266, 189

major Axes, Astronomical Journal 151, article
id. 16 (2016)(2016)[5] Ida, S., Guillot, T., & Morbidelli, A. The radial
dependence of pebble accretion rates: A sourceof diversity in planetary systems. I. Analyticalformulation, ApJ 819, article id. L7 (2016)[13] Tazaki, R., Tanaka, H., Okuzumi, S., Kataoka,
A., & Nomura, H. Light Scattering by Fractal Dust Aggregates. I. Angular Dependence of
Scattering, ApJ 823, article id. 70 (2016)[6] Kominami, J. D., Daisaka, H., Makino,J., & Fujimoto, M. Global High-resolution
N-body Simulation of Planet Formation. I.

[14] Tetsu, H. & Nakamoto, T. Comparison of Implicit Schemes to Solve Equations of Radiation Hydrodynamics with a Flux-limited Diﬀu-

Planetesimal-driven Migration, AstrophysicalJournal 819, article id. 30 (2016)sion Approximation: Newton–Raphson, Operator Splitting, and Linearization, Astrophysical[7] Kurokawa, H. & Inutsuka, S. On the Radius

Journal Supplement Series 223, 14 (2016)

Anomaly of Hot Jupiters: Reexamination of the
Possibility and Impact of Layered Convection,[15] Yamamoto, S., Saitoh, T. R., & Makino,
J. Smoothed particle hydrodynamics withsmoothed pseudo-density, Publications of the

Astrophysical Journal 815, article id. 78 (2015)[8] Mori, S. & Okuzumi, S. Electron Heatingin Magnetorotational Instability: Implications

Astronomical Society of Japan 67, id.3718(2015)

for Turbulence Strength in the Outer Regions
54

工学院大学

先進工学部応用物理学科

宇宙物理学研究室

武藤恭之

1

構成

を担当しています。また、大学院の講義科目 (2015 年
度は観測天文学特論・理論宇宙物理学特論) も担当し

工学院大学先進工学部応用物理学科、宇宙物理学研ています。

究室は、先進工学部の新設に伴い、2015 年度に発足しました。2016 年 9 月 1 日現在の構成員は以下の通

連絡先

りです。

4

准教授 武藤恭之*、小麥真也

住所：〒 192-0015 東京都八王子市中野町 2665-1

工学院大学八王子キャンパス*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

電話番号: 042-628-4938 (武藤)e-mail: muto@cc.kogakuin.ac.jp (武藤)web サイト：http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1061/

研究
星・惑星形成の過程や銀河進化に関する研究を、理参考文献

論と観測の両面から行っています。
最近の主な研究は以下の通りです：• ASTE 望遠鏡を用いた銀河進化に関する研究 [1][1] T. Michiyama, D. Iono, K. Nakanishi et al.,PASJ accepted (2016), arXiv:1608.05075• ALMA 望遠鏡を用いた HD 142527 周囲の原始惑星系円盤の物理構造に関する研究 [2, 3][2] M. Fukagawa, T. Tsukagoshi, M. Momose et al.,PASJ, 65, L13 (2013)• 原始惑星系円盤と惑星の重力相互作用によるギ[3] T. Muto, T. Tsukagoshi, M. Momose et al.,PASJ, 67, 122 (2015)

ャップ生成に関する研究 [4, 5][4] K. D. Kanagawa, H. Tanaka, T. Muto et al.,

• 原始惑星系円盤におけるサブミリ波偏光に関す

MNRAS, 448, 994 (2015)

る研究 [6, 7]

3[5] K. D. Kanagawa, T. Muto, H. Tanaka et al.,ApJ, 806, L15 (2015)

教育[6] A. Kataoka, T. Muto, M. Momose et al., ApJ,
809, 78 (2015)

本研究室は、2015 年度に発足した研究室のため、まだ大学院生は在籍していません。主として学部１年生
向けの基礎教育 (2015 年度は物理学１・物理学２・物[7] A. Kataoka, T. Muto, M. Momose et al., ApJ,
820, 54 (2015)

理学演習・物理学実験など) や、応用物理学科の専門科目 (2015 年度は応用物理学セミナー A・現代物理学)55

青山学院大学 理論宇宙物理研究室
山崎了1• 超新星残骸の衝撃波での宇宙線加速
地球に降り注ぐ 1020 eV にまで及ぶ宇宙線粒子の構成
青山学院大学では、主に高エネルギー天体現象の研うち、1015.5 eV 以下のエネルギーを持つ宇宙線究を行っており、2016 年 4 月 1 日現在の構成員は以は、我々の銀河内にある若い超新星残骸 (SNR)

下の通りです。

起源であると考えられている。SNR には、数准教授 山崎 了*

1000 km/s で膨張する衝撃波があり、そこで宇宙線が加速されている。我々は、このような宇助教 大平 豊*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 [3, 4]。最近は、現実的な星間媒質

学振 PD 木坂 将大*(ISM) 中に形成される超新星残骸の研究を行っ

D2 霜田 治朗*ており、特に、ISM の非一様性の効果が宇宙線加速過程に顕著にあらわれることを３次元の磁M2 小林 瑛史、正治 圭崇、冨田 沙羅*、野上 雅弘

気流体力学シミュレーションの手法を用いながM1 冨谷 聡志ら示した [5]。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員• 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2速すると思われる無衝突衝撃波の構造、そこで研究の散逸過程とプラズマ不安定性、フェルミ加速への注入問題の研究を行っている。無衝突衝撃• ガンマ線バースト (GRB)

波とは、クーロン散乱が無視できるプラズマ系

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回の頻度で観測されていおり、発見から約 40での衝撃波であり、高エネルギー天体現象では普遍的に存在する。大規模シミュレーションや、解析的手法、現象論的モデル化、観測との比較

年経った今でも、その正体は完全には解明されと様々な手法で研究を行っている [6, 7]。

ていない。理論的・観測的制限から、GRB はわ
れわれに向かう相対論的ジェットから生じると• 中性子星の磁気圏構造考えられているが、そのジェットを生み出す中心

多くの中性子星は非常に強い磁場を持ち、高速

天体にはまだ謎が多い。我々は、相対論的ジェッで自転している。これらの周囲には磁気圏を形トの構造や放射機構の解明を通じて GRB の正成し、粒子加速や粒子生成、高エネルギーの放体解明を目指す理論的・観測的研究を行ってい射などが起きていると考えられている。しかし、る [1, 2]。

その具体的な描像についてはよくわかっていな
い。我々は、中性子星の磁気圏構造の解明に向けて、解析的手法、数値シミュレーションによ56

り研究を行っている [8, 9]。

4• 重力波源からの電磁波対応天体

連絡先

住所：〒 252-5258 相模原市中央区淵野辺 5–10–1

連星ブラックホール合体からの重力波がついに青山学院大学 理工学部 物理・数理学科

直接的に検出され、中性子星を含む連星の合体

当研究室についての最新情報は以下をご覧ください：からの重力波の検出も期待が高まっている。こhttp://www.phys.aoyama.ac.jp/∼ w3-yama/index.htmlのような連星合体には電磁波放射が伴い、もしまた E-mail address は、name@phys.aoyama.ac.jp で検出できれば非常に多くの情報が得られる。我々す [name = ryo (山崎), ohira (大平), kisaka (木坂)]。

は、連星合体の後にどのような電磁波放射が期
待され、どうすれば検出できるかについて理論

参考文献

的な研究を行っている [10, 11]。

• 宇宙現象を地上に再現する実験室宇宙物理学[1] Y. Urata, K. Huang, R. Yamazaki, et al. ApJ,

地球から遠くはなれた場所で起こる天体現象を

806, 222 (2015)

明らかにする手段は、天体の放つ電磁波（電波、
可視光、X 線、ガンマ線など）や重力波・ニュー[2] S. Kisaka & K. Ioka, ApJ 804, L16 (2015)

トリノ等の観測手段に限られるため、それらの[3] M. Ackermann et al., Science, 343, 42 (2014)

情報からすべてを解明するのは難しい場合が多[4] R. Yamazaki et al. JHEAp, 5, 1 (2015)

い。 それならば地球上に宇宙と同じものを作ってしまえば、自分たちで条件もコントロールで[5] J. Shimoda, T. Inoue, Y, Ohira, R. Yamazaki,

きるし、リモートセンシングとは桁違いに豊富

et al. ApJ, 803, 98 (2015)

なデータが得られて良いではないか！というの[6] Y. Ohira, ApJ, 817, 137 (2016)

が実験室宇宙物理学という新しい学問分野である。その手始めとして、我々は地上に大型レー[7] Y. Ohira, ApJ, accepted [arXiv:1606.03148]

ザーを用いて希薄プラズマ中にできる衝撃波を[8] S. Kisaka & S. J. Tanaka, MNRAS, 443, 2063
(2014)

作ることを目指した実験デザインの研究を行っている [12]。将来的には、得られた実験データをもとに、ガンマ線バーストや超新星残骸での宇宙線粒子加速のメカニズムの解明を目指す。

[9] S. Kisaka, K. Asano, T. Terasawa, ApJ, accepted [arXiv:1607.02202]

教育[10] R. Yamazaki, K. Asano, Y. Ohira, PTEP,
051E01 (2016)

最近の修士論文[11] S. Kisaka, K. Ioka, E. Nakar, ApJ, 818, 1043(2016)• 即時放射と残光のデータを用いた X-ray flash のoﬀ-axis jet モデルの検証 [宮内 宏:2014 年 3 月]

[12] Y. Shoji, R. Yamazaki et al., Plasma and Fusion
Research, 11, 3401031 (2016)• 現実的星間媒質中を伝播する超新星残骸衝撃波
での宇宙線加速効率についての理論研究 [霜田治朗:2015 年 3 月]

57

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

研究

2

2016 年 9 月 1 日現在の構成員は以下の通り。

国立天文台理論研究部・天文シミュレーションプロ
ジェクトで行なわれている研究内容は多岐に渡り、現教授 小久保英一郎*、富阪幸治*、吉田春夫

在の天文学・宇宙物理学の相当な範囲をカバーしてい准教授 梶野敏貴*、中村文隆*

る。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、一部のみを紹介する。これ以外にも様々

助教 伊藤孝士、井上剛志*、大須賀健*、滝脇知也*、

な分野の研究が行われており、日本最大級の理論研究

田中雅臣*、浜名崇*

グループの特徴を生かした、分野間交流も盛んに行なわれている。研究内容や最新の研究成果はホームペー

特任助教 荻原正博、銭谷誠司*、祖谷元、高橋博之*、

ジにも掲載されている (http://th.nao.ac.jp)。

野沢貴也*、守屋尭*

EACOA Fellow Ke-Jung Chen, Kenneth Wong
学振 PD 白崎正人*

2.1星・惑星形成2.1.1

惑星系形成 (小久保)研究員 朝比奈雄太、大谷友香理
太陽系は惑星、衛星、環、小惑星、太陽系外縁天体、専門研究職員 押野翔一、加藤恒彦*、中山弘敬、脇田茂

彗星と、質量・組成・軌道の違う多様な天体から構成

研究支援員 川島朋尚*、瀧哲朗、田中佑希、長谷川鋭、されている。これらの天体はどのようにして形成されたのだろうか。また、近年、観測によって銀河系には

福士比奈子

太陽系以外にも多様な惑星系が存在することが明らか

D3 小林弘、柴垣翔太、柴田雄になっている。これらの惑星系は太陽系とは何が違ったのだろうか。惑星系は原始惑星系円盤とよばれる星

D2 平居悠周円盤から形成される。原始惑星系円盤から惑星系まM2 辰馬未沙子、佐々木宏和

での形成過程を理論的に明らかにし、多様な惑星系の起源を描き出すことを目指す。現在は微惑星形成、地M1 森寛治

球型惑星形成、ガス惑星核の形成、惑星環の構造などについて研究を進めている。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2.1.2

星形成 (富阪)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

58

題の一つである。この過程では重力が重要な役割を果

2.2.2

たすが、星間乱流、磁場、原子・分子過程、輻射が絡み

ブラックホール・中性子星へのガス降着と噴出流 (高橋)合った複雑な系である。これらの素過程を取り入れた

ブラックホールや中性子星といったコンパクト天体

磁気流体力学、輻射磁気流体力学の非定常シミュレーを持つ X 線連星は伴星からのガス降着によって膨大ションをおこない、乱流、磁場、回転等の役割を明らな量の重力エネルギーを解放し、フレアやジェットとかにすることを目指している。またシミュレーション

いった活動性を示す。このジェットのパワー、形成過と観測を比較する手法や、高精度、高速のシミュレー

程、収束性、光度時間変化といった基本的な物理や観ション手法の開発等にも注力している。

測事実を理解することは X 線連星のみならず活動銀河核ジェットやそれに伴う銀河へのフィードバック過

2.1.3

星間媒質のダイナミクス (井上)

程を理解する上でも重要である。この問題を解き明かすために、一般相対論的輻射磁気流体シミュレーショ

衝撃波の物理をキーワードにして星間媒質のダインを駆使した研究を行っている。

ナミクスに関する研究を行っている。星間媒質は分子雲や星の形成から超新星残骸の形成、時にはガンマ線バーストのような相対論的現象の舞台になっている。

2.3

超新星爆発・中性子星

2.3.1

高密度天体の形成メカニズムの解明 (滝脇)特に国立天文台天文シミュレーションプロジェクトが運用するスーパーコンピュータを用いた大規模な数値
磁気流体力学の手法で天体現象の再現を行い、それら

重力崩壊型超新星は太陽質量の約 10 倍を超える大の結果を観測事実と比較したり、次世代観測装置に対質量星がその進化の最終段階に示す大爆発現象である。

する予言を行っている。特に最近では星形成の初期上パルサー、マグネター，ブラックホールといったコンとなるフィラメント状高密度雲の起源や、現実的な非パクト天体の形成過程そのものであり、ニュートリノ

一様星間媒質中で形成される超新星残骸での宇宙線加反応や原子核反応を司る高エネルギー物理学の宇宙に速に関する研究に力を入れている。

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2.2

ブラックホール宇宙物理

2.2.1

ブラックホール降着流・噴出流の研究 (大須賀)

新星やガンマ線バーストといったどのような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模な数値シミュレーションが可能になったため、急速ブラックホール周囲のガス降着流からは放射やジェッにそのメカニズムの解明が進んでおり、一般相対性理

ト、円盤風として膨大なエネルギーが放出される。これ論や詳細なニュートリノ反応を取り入れた精密科学にが活動銀河中心核やブラックホール連星といった高エ

なりつつある。

ネルギー天体現象の起源と考えられている。また、巨大ブラックホー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いても重要な役割を担う。ブラッ

2.3.2

クホール周囲での現象を解明するには重力、流体、磁超新星の多様性の起源の研究（守屋）近年の大規模変光天体サーベイにより、従来知られ場、放射輸送を全て組み合わせた放射磁気流体力学がていた超新星よりも１０倍以上明るい超新星や、逆に必要である。スーパーコンピュータを駆使した大規模

１０倍以上暗い超新星、さらには時間発展が非常に早

数値シミュレーションによって研究を進めている。

い超新星などが発見され、超新星は多様性に非常に富59

んでいることが明らかになってきた。超新星の多様性

2.4

宇宙論

2.4.1

ビッグバン初期宇宙の研究 (梶野)は、主に超新星の親星の多様性に起因している。超新星の多様性の研究を通して、星の死の直前の状態の多様性を明らかにし、なぜこのような多様性が現れるのビッグバン宇宙開闢直後の真空の相転移、対称性のか恒星進化理論に基づいて検証している。また、恒星破れとダークマターを含む素粒子創成、クォーク閉じ

進化理論の予言する星の最期の状態に基づいて、どの込め（QCD）等に伴う高エネルギー素粒子・原子核過ような星からどのような超新星が観測されるべきかを程は、その後の宇宙の物理状態の時間発展を大きく左明らかにする研究も行っている。

右する。これら初期宇宙の物理過程がビッグバン元素
合成、宇宙背景放射ゆらぎ、銀河の構造形成などに及

2.3.3

ぼす影響を天体観測や物理実験との比較を通じて実証

超新星爆発時におけるダストの供給と星間ダ的に研究し、宇宙進化史を明らかにする研究を行ってストの進化 （野沢）いる。

超新星によるダスト供給量の解明は、星間ダストの起源と進化を紐解く上で重要な課題である。そこで、

2.4.2

超新星爆発時に放出されるダストの組成やサイズ分

重力レンズ効果を応用した観測的宇宙論 (浜名)布、量を明らかにするために、超新星の様々なモデルに対して、放出ガス中でのダストの凝縮とその後のリ

重力レンズ効果は、その主要メカニズムが重力のみ

ヴァース衝撃波によるダストの破壊計算を行っている。

で記述されるという単純さにより暗黒物質を研究す

その一方で、分子雲でのダスト成長や星間衝撃波による強力な手段となっている。また宇宙の構造形成進化

るダスト破壊を精査し、これらの素過程によってダスを介して、宇宙の暗黒エネルギーの巨視的性質およびトの量やサイズ分布がどのように変化するかを調べてニュートリノ質量を探るユニークな手段にもなっていいる。最終的には、星間ダスト進化モデルを構築し、る。現在、国立天文台と国内外の研究機関との共同プ

ダストが種々の観測に及ぼす影響を明らかにすること

ロジェクトとして、すばる望遠鏡 Hyper SuprimeCamを目標とする。

survey が行なわれている。これは現在世界最大規模の大規模撮像観測プロジェクトであり、その主目的の一つは重力レンズ効果を応用した観測的宇宙論研究であ

2.3.4

コンパクト連星合体の研究 (田中)る。こういった背景のもと、重力レンズ効果を応用し2015 年 9 月、Advanced LIGO によって連星ブラッた高精度宇宙論研究を理論・数値シミュレーション・

クホール合体からの重力波が直接検出された。近い将

観測的手法を組み合わせ推進している。

来、連星中性子星の合体やブラックホールと中性子星の合体からの重力波も検出されることが期待されている。このようなコンパクト連星合体における多次元

2.5

磁気流体現象・プラズマ物理

輻射輸送シミュレーションを行うことによって、重力2.5.1

無衝突衝撃波と粒子加速の研究（加藤）波に引き続いて期待される電磁波放射の特徴を研究を行っている。重力波と電磁波の両方の情報を使ったマ

宇宙空間は高温・希薄で荷電粒子間のクーロン衝突

ルチメッセンジャー天文学を開拓し、コンパクト連星がほとんど起きない「無衝突プラズマ」で満ちている。

合体の親星や元素合成を明らかにすることを目指して

無衝突プラズマ中を伝播する衝撃波は無衝突衝撃波といる。

呼ばれ、超新星爆発やガンマ線バースト、活動銀河の60

ジェット、パルサー風など、宇宙のさまざまな爆発的

最近の修士論文

現象に付随して発生すると考えられている。無衝突衝• Exoplanetary System Architecture:Planetary Multiplicity and Mass Eﬀects [磯江 麻里: 2016 年 3

撃波は高エネルギー粒子を伴うことが多く、そこで粒子加速機構が働いていると考えられている。このよう月]な無衝突衝撃波と粒子加速過程、そしてそれらに関係• Origin of the r-process in galactic chemo-dynamical

するプラズマ不安定性などをプラズマ粒子シミュレー
ションと理論的観点から研究している。

2.5.2

evolution model [平居 悠: 2015 年 3 月]
• R-Process Nucleosynthesis Simulation with New
Fission Model in Binary Neutron Star Merger

磁気リコネクションの基礎研究 (銭谷)[柴垣 翔太: 2014 年 3 月]

太陽・恒星表面で激しい爆発（フレア）を引き起こす「磁気リコネクション」の基礎メカニズムを研究して• 微惑星集積による原始惑星の自転の研究 [柴田いる。磁力線を繋ぎかえて磁気エネルギーを解放する

雄: 2014 年 3 月]

物理素過程を、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

4

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いる。さらに、こうした理解を出

住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２ー２１ー１

発点に、パルサー・マグネターといった相対論プラズ

電話番号：0422-34-xxxx （xxxx は下記内線番号）

マ環境でのフレアや高エネルギー粒子加速を理解しよホームページ：http://th.nao.ac.jp

うと試みている。

3

連絡先

以下はスタッフのみの情報。

教育総合研究大学院大学 (物理科学研究科 天文科学専攻)、東京大学大学院 (理学系研究科 天文学専攻)、そ

名前

内線番号

小久保

3930

kokubo[at]th.nao.ac.jp

富阪

3732
3741
3740

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

3733
3454

fumitaka.nakamura[at]nao.ac.jp
tito[at]cfca.nao.ac.jp

3729
3730
3734

tsuyoshi.inoue[at]nao.ac.jp
ken.ohsuga[at]nao.ac.jp
takiwaki.tomoya[at]nao.ac.jp

3752
3743

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

吉田の他大学院 (国立天文台の特別共同利用研究員、受託

梶野

大学院生制度を利用) から大学院生を受け入れている。

中村
伊藤

最近の博士論文

井上• Planetesimal Formation via Fluﬀy Dust aggregates [片岡 章雅: 2014 年 9 月]

大須賀
滝脇
田中

• Radiation Hydrodynamic Studies of Line-Driven
Disk Wind in Active Galactic Nuclei [野村 真理子: 2014 年 3 月]

浜名

61

E-mail address

国立天文台 JASMINE 検討室
矢野太平

1

構成

主に銀河系の力学構造の構築、すなわちダークマ
ターを含む全物質の位相分布関数の構築を行うための国立天文台 JASMINE 検討室では、銀河系及び銀河論的研究を行っている。JASMINE 打ち上げにあたり

系内天体の探求を目標に近赤外線によるアストロメト

観測データからの銀河系力学構造の構築方法の確立、リ (位置天文) 観測衛星の計画推進を行っている。2016

特に、非軸対称構造における星の軌道運動、およびそ

年 8 月 30 日現在の構成員は以下の通りである。

の統計視差への影響は最重要課題であり、現在検討を進めている。

教授 郷田直輝*(室長)、小林行泰
助教 辻本拓司、上田暁俊、矢野太平*

3

教育研究支援員 宇都宮真
最近の修士論文
技術支援員 鹿島伸悟

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

D3 田川貫通 (東大天文)• 系外惑星による位置天文学的重力レンズ効果の解析 [手塚謙次郎:2015 年 3 月]

M2 藤田彩豊 (東大天文)、酒井伊織 (東大天文)*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員• 恒星の集団運動を用いた銀河系非軸対称構造の解析 [伊藤勇太:2016 年 3 月]

2

研究

4

近赤外線による高精度アストロメトリ観測衛星計画(JASMINE) の推進を行っている。可視光では観測困

連絡先

住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２―２１―１

難な銀河系中心核バルジにある星の位置、距離、固有

電話番号:0422-34-36xx （xx は下記内線番号）

運動を近赤外線を用いて 10 万分の 1 秒角レベルでのhomepage：http://www.jasmine-galaxy.org/index-j.html
また E-mail address は以下の通りです。

測定を目指す。これにより、可視光だけでは分からな
い銀河系構造やその形成史の理解を目指す。更には、
銀河化学進化の研究、大質量 X 線連星の軌道決定、活内線番号

動恒星の黒点の研究を通じて高密度天体、恒星物理、

郷田

星の形成・進化を明らかにするとともに、重力レンズ

小林

現象や系外惑星探査 (アストロメトリ法による系外惑辻本

星探査や惑星質量決定の研究)、あるいは一般相対論の上田

検証などのサイエンスも切り開くことを目的とする。

矢野●主要サイエンス検討

62

E-mail address

16
03
17

naoteru.gouda@nao.ac.jp
kobayashi.yukiyasu@merope.mtk.nao.ac.jp
taku.tsujimoto@nao.ac.jp

0201a.ueda@nao.ac.jp
yano.t@nao.ac.jp

東京理科大学 理工学部物理学科 宇宙物理研究室
鈴木英之

1• 銀河の金属量進化を考慮した超新星背景ニュートリノのスペクトル予測とその観測可能性の検構成
当研究室の 2016 年 9 月 1 日現在の構成員は以下の討 [持田 恵里:2016 年 3 月]

通りです。

• 超新星爆発にともなう密度変化と超新星ニュート
リノのニュートリノ振動 [横地 沙衣子:2016 年 3

教授 鈴木 英之*月]

M2 佐田 健太、丹野 憧磨、藤井 貴之
M1 佐藤 良明

4

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

連絡先

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

2

研究suzukih @ rs.tus.ac.jp

超新星の二つの爆発機構のうち、重い星の最期を飾る重力崩壊型超新星爆発においては、ニュートリノが参考文献

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[1] K. Nakazato et al., ‘Supernova Neutrino Light

リノの流れを一般相対論的輻射輸送の数値シミュレー
星誕生、及び放出される超新星ニュートリノについて

Curves and Spectra for Various Progenitor
Stars: From Core Collapse to Proto-neutronStar Cooling’, Astrophys. J. Supp. 205 (2013)

研究を行っています。最近の主な研究成果として、様々

2.

ションを用いて解き、超新星爆発とそれに伴う中性子な質量や金属量をもつ親星に対して、爆発メカニズム[2] M. Takano et al., ‘Cluster variational methodの不定性まで考慮してニュートリノ光度曲線やエネル

for nuclear matter with the three-body force’,
AIP Conf. Proc. 1484 (2012) 378.

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[3] H. Ono and H. Suzuki, ‘Dark Energy Models

トリノ [3, 4]、超新星ニュートリノに関するニュート

and Supernova Relic Neutrinos’, Mod. Phys.
Lett. A22 (2007) 867

リノ振動の研究も行なっています。

3[4] K. Nakazato et al., ‘Spectrum of the Supernova
Relic Neutrino Background and Metallicity Evolution of Galaxies’, Astrophys. J. 804 (2015) 75.

教育

最近の修士論文63千葉大学工学部 石山研究室
石山智明

構成

1

ションで得られた、ハローカタログや合体形成史などの再利用性の高いデータを、使いやすい形で公開して当研究室は、数値シミュレーションを用いた宇宙のいます。

構造形成、進化の研究を行っており、2016 年 8 月現在の構成員は以下の通りです。
准教授

3

石山 智明*

教育2016 年度に新設された研究室なので、2016 年 8 月
現在大学院生はおらず、B4 が 4 人所属しています。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2017 年度から大学院生が所属する予定です。

2

研究

2.1

ダークマター構造形成

4

連絡先

住所：〒 263-8522 千葉県千葉市稲毛区弥生町 1-33 千

標準的な CDM モデルに基づいた大規模スーパー
コンピュータシミュレーションを行い、ダークマター

葉大学 統合情報センター

構造形成進化について研究しています。小スケールの電話番号: 043-290-3543
E-mail: ishiyama@chiba-u.jp

ダークマターハローの構造や、それらが銀河系のダー
クマター構造に与える影響、ダークマターの検出実験

http://hpc.imit.chiba-u.jp/˜ishiymtm/
http://hpc.imit.chiba-u.jp/˜nngc/
https://www.youtube.com/user/TomoakiIshiyamaに与えるインパクトなどについて取り組んでいます[3]。またハローの合体形成史の上で準解析的モデルを適用し、銀河、矮小銀河、活動銀河核、初代星等の形成をモデル化しています。観測との詳細な比較を通し

参考文献てこれらの天体の形成、進化について研究しています[1, 2]。

2.2[1] Ishiyama, T., Sudo, K., Yokoi, S., Hasegawa,
K., Tominaga, N., Susa, H. 2016, ApJ, 826, 9

高性能数値計算[2] Ishiyama, T., Enoki, M., Kobayashi, M. A. R.,
Makiya, R., Nagashima, M., Oogi, T. 2015,
PASJ, 67, 61

大規模スーパーコンピュータ上での高性能数値計算のための研究を行っています。領域分割法や高速通信などの並列アルゴリズム開発や、アクセラレータや[3] Ishiyama, T. 2014, ApJ, 788, 27

SIMD 演算を活用した高速化に取り組んでいます。開発した数万並列度以上に対応した N 体シミュレーショ
ンコードを公開しています。また、大規模シミュレー

64東邦大学 理学部物理学科 宇宙物理学教室
関口雄一郎 (文責)1構成

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に結び2016 年 8 月 31 日現在の構成員は以下の通りです。

ついているかを研究しています。

教授 北山哲*4. 銀河団多波長観測による宇宙論: 銀河団は、宇宙最大の自己重力系であり、宇宙の進化との関

講師 関口雄一郎*

連が特に強い天体です。私達は、電波や X 線、M2 田久保耀子

赤外線など多波長における観測データをもとに、銀河団形成・進化の解明に取り組んでいます。

M1 峯田果林、山中滉太

5. 重力レンズ現象による宇宙論: ダークマター分
布を直接的に検出できる重力レンズ現象につい他、研究生 1 名、学部 4 年生 7 名。*印は理論天文学
宇宙物理学懇談会会員。

て、強い重力レンズを受けたクェーサーの探査や、すばる望遠鏡による重力レンズサーベイを

2

研究行い、その宇宙論へのインパクトを調べたりしています。

主要な研究対象は以下のとおりです。

1. 数値相対論: 様々な物理過程 (輻射輸送、原子核

3物理学等) を組み入れつつ、アインシュタイン方
程式を数値的に解く数値相対論シミュレーショ

教育

最近の修士論文

ンによって、ブラックホールや中性子星などの• 三軸不等楕円体モデルにおける銀河団質量の定
量的評価 [戸澤優也：2015 年 2 月]

一般相対論的天体の形成・合体といった過程の解明に取り組んでいます。

• 三軸不等楕円体モデルにおける銀河団質量の系

2. 重力波源を探る: 重力波は微弱なため、波形の理論的予測が観測の際に重要になります。主に中統的調査 [廿浦稜介：2016 年 2 月]性子星を含む連星合体の数値相対論シミュレー
ションを行い、合体時に放射される重力波波形

4の理論予測、および重力波に付随する電磁波対

連絡先

住所： 〒 274-8510 千葉県船橋市三山 2-2-1

応天体に関する研究を行なっています。

電話：047-472-7110 (理学部事務)

3. 原始銀河形成: 宇宙初期に誕生した原始銀河は、

住所：〒 181-8588 三鷹市大沢２ー２１ー１

重元素量が少なかったり、強い輻射にさらされ当研究室の最新情報は教室 HP でも得られますていたりと、今日の銀河とは異なる環境にあっ(http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/ph/astrophysics/)。
65

沼津工業高等専門学校・教養科物理学教室
住吉光介

1

構成

3

教育

沼津工業高等専門学校（以下、沼津高専）教養科物

沼津高専では、本科５年を卒業のあと大学へ編入学

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

2016 年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

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

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

教授 住吉 光介*もあります。

准教授 駒 佳明

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

4

連絡先

住所：〒 410-8501 静岡県沼津市大岡 3600

研究

ホームページ：http://www.numazu-ct.ac.jp/

スタッフは教育に携わる他に、それぞれの専門分野

以下は住吉の連絡先です。

で研究活動を行っています。勝山、駒は、非線形物理、

電話番号：055-920-3715

クォーク・ハドロン物理の研究に携わっています。ここ

電子メール：sumi@numazu-ct.ac.jp

では理論懇会員である、住吉の研究について述べます。
超新星爆発メカニズムの研究：重力崩壊型超新星の爆発メカニズム解明を目指し、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参考文献

同研究により進めています。特に、ニュートリノ・原[1] H. Shen, H. Toki, K. Oyamatsu and K.

子核物理データとの関連に重点をおいており [1]、原Sumiyoshi, Astrophys. J. Suppl. 197, 20 (2011)

子核データが原始中性子星・ブラックホール形成や爆[2] K. Sumiyoshi, C. Ishizuka, A. Ohnishi, S. Yamada and H. Suzuki Astrophys. J. 690, L43

発メカニズムへ及ぼす影響を調べたり、超新星ニュートリノ観測シグナルの予測をしています [2]。

(2009)

最近では、６次元位相空間におけるニュートリノ分
布の時間発展を追うためのボルツマン方程式を解く計[3] K. Sumiyoshi and S. Yamada, Astrophys. J.

算コードを世界に先駆けて開発しました [3, 4]。計算

Suppl. 199, 17 (2012)

科学的な手法を用いて多次元ニュートリノ輻射流体計[4] K. Sumiyoshi, T. Takiwaki, H. Matsufuru andS. Yamada, Astrophys. J. Suppl. 216, 5 (2015)

算を実現して、京コンピュータ等で大規模数値シミュ
レーションによる共同研究を進めています。

66

名古屋大学宇宙論研究室
杉山直

1

構成

2.1

初期宇宙と高エネルギー物理

現在観測されている宇宙の構造は、インフレーショ

2016 年 4 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

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

線形効果により豊かな構造に進化したものと考えられています。従って、宇宙背景輻射や大規模構造の精密講師 市來淨與*、田代寛之*、西澤淳*

な観測を行う事により、インフレーションの機構を明助教 浦川優子*、黒柳幸子*、長谷川賢二*

らかにすることができます。宇宙の観測と整合的なイ
ンフレーション模型を明らかにする事により、超弦理PD 新田大輔論などに代表される標準模型を超えた理論に対する知見を得る事を目指しています [1]。

D3 淺羽信介、柏野大地、嵯峨承平

また、将来の宇宙背景重力波探索は全く新しい初期

D2 小林将人、堀口晃一郎

宇宙物理の検証手段であり、インフレーション模型だ
けでなく、その後に続く宇宙再加熱や宇宙相転移の検D1 大場淳平証も可能になることが期待されています。背景重力波

M2 新居舜、遠藤隆夫、鈴木亨昇、堀井俊宏、松井由佳

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

M1 飯田遼、角田匠、竹内太一、田中俊行、簑口睦美、
箕田鉄兵

2.2

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

大域的宇宙磁場の観測と生成理論の研究

これまでに銀河・銀河団を超える大きなスケールで研究

磁場が大局的に存在することが観測的に知られていま

名古屋大学宇宙論研究室（C 研）は、宇宙の誕生かすが、その起源については未知の問題として残されてら現在までを理論・数値計算・データ解析等あらゆるいます。私達は初期宇宙プラズマにおいて光と電子の手法を通じて理解することを目指す研究室です。現在

相互作用で磁場が生成されるという新しいアイデアを行っている研究テーマは以下のようなものがあります。

提唱し、宇宙の晴れ上がりの時期に生成される磁場についての研究を行っています [2]。
また、もし宇宙論的スケールでの磁場が存在するな
らば、それは初期宇宙の化石といえるでしょう。そこには我々が初期宇宙の物理に迫るための重要な情報が67

内包されていることが期待されます。私たちは、初期

極微の世界では理論が修正されて究極的には統一さ宇宙から現在に至るまで様々な宇宙論的観測により宇れると期待されています。私たちは、一般相対論が修

宙論的スケールの磁場の存在を探る研究を行っていま正されるとした観点から修正重力理論の理論的、観測す [3]。

的研究を行っています。特に、ある統一理論の候補においては、重力自体が物質と万有引力とは違う形で相2.3

互作用しているので、一般相対論で重要な等価原理が大規模構造の理論と宇宙論破れている可能性があります。そのような現象を、宇
宙背景放射の温度揺らぎや重力波から検出する方法を宇宙の大規模構造は、宇宙の初期ゆらぎを起源に持探っています。

ち、また、その形成過程は宇宙の全体構造や膨張の歴史を反映しています。このため、宇宙論にとって大きな情報源となっています。当研究室では、線形領域か

2.6

ら非線形領域まで、解析的方法や数値的方法、その中

宇宙再電離と遠方銀河間的な準解析的方法など、様々な手法を開発すること

宇宙は一度中性化しましたが、その後再び電離したによって大規模構造の研究を行っています。最近の観ことが知られています。しかし、この宇宙の再電離が測計画の拡大に伴い、初期ゆらぎの生成過程、ダーク

いつ、どのように起こったかはわかっていません。私エネルギーの性質や修正重力理論の可能性など、未知たちは、「大規模数値シミュレーションなどを用いたの物理学を探る手段としても有望視されています。こ

理論的研究」と「遠方銀河や銀河間ガスの観測」とのうした基礎物理的な問題に現実の観測量からアプロー

比較によって再電離過程の解明を目指しています。現チすることを目的として、大規模構造の形成やその性

在は、オーストラリアの Marchison Widefield Array

質を記述するための精密な理論を構築しています [4]。

(MWA) 観測プロジェクトに参加し、この観測で期待される銀河間中性水素ガスからの 21cm 線との比較に2.4向けた理論研究を進行中です。

ダークエネルギーと大規模構造

すばる望遠鏡に搭載された広視野 CCD カメラ Hy-

2.7

per Suprime-Cam を用いた大規模な重力レンズサー
ベイが進行中です。サーベイの主目的である重力レン
ズ効果は、ダークマター探査のみならず、宇宙の構成

現在参加している観測計画・プロジェ
クト

HSC, LiteBIRD, MWA などに参加しています。

要素の 70%を占めるとされているダークエネルギー探査にも有効で、現在勢力的にデータ解析が進められて3います。また重力レンズ以外にも、銀河や銀河団の形
成過程を調査したり、Ia 型超新星爆発のデータ解析な

教育

M1 の前期は、夏の学校のためのゼミと授業、夏休
みには研究テーマを各自設定し、後期からは研究中心ども行われます。データ解析には機械学習における最新の手法を取り入れた解析も行われています。

となり、M2 のはじまりまでには最初の論文を仕上げることを目指します。修士論文を経て、後期課程では

2.5

修正重力理論Kavli IPMU の研究者をはじめとして、広く国内外の研究者とも共同研究をすすめ、博士論文に向けて準備を行っていきます。

一般相対論と量子力学は、ともに現代物理の２本柱です。両者は相性が悪いことでも知られていますが、

68

参考文献

最近の博士論文• Probing the cosmic dawn and the epoch of reion-[1] T. Kobayashi, D. Nitta and Y. Urakawa, JCAP
1608, no. 08, 014 (2016)

ization with statistical properties of the cosmological 21cm signal : one-point statistics, power
spectrum and bispectrum [島袋隼士: 2015 年 3[2] K. Ichiki, K. Takahashi, H. Hanayama, H.
Ono, N. Sugiyama, Science 311, 787, (2006);

月]

S. Saga, K. Ichiki, K. Takahashi and N.
Sugiyama PRD91, Issue 12, id.123510 (2015);
K. Horiguchi, K. Ichiki, T. Sekiguchi and N.

• Decaying dark matter cosmology with arbitrary
decay mass products [青山尚平: 2014 年 3 月]

Sugiyama JCAP, Issue 04, id. 007 (2015)• The Development of the Faraday Tomography,
and its Application to Probe of Intergalactic[3] H. Tashiro, W. Chen, F. Ferrer and T. Vachas-

Magnetic Fields [熊崎亘平: 2014 年 3 月]

pati, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 445, no.
1, L41 (2014); M. Shiraishi, H. Tashiro andK. Ichiki, Phys. Rev. D 89, no. 10, 103522

最近の修士論文• CMB 温度揺らぎ観測を用いたスカラーテンソ
ル理論への制限 [大場淳平: 2015 年 3 月]

(2014)[4] T. Matsubara, Phys. Rev. D 90, no. 4, 043537• CMB constraints on the primordial spectrum[前田康太郎: 2015 年 3 月]

(2014)• 重力波による Horndeski vector-tensor 理論への制限 [森友紀: 2015 年３月]

4

連絡先

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町 名古屋大学

ES 総合館 6 階
当研究室についての最新の情報は http://www.c.phys.nagoya-u.ac.jp/index.html に掲載されています。教員の居室と E-mail address は以下の通りです。
居室

Email address

杉山

601

naoshi@nagoya-u.jp

松原

605
607

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

市來69

名古屋大学宇宙地球環境研究所総合解析研究部
塩田大幸

1

研究・構成

2

名古屋大学宇宙地球環境研究所総合解析研究部は、教育

最近の博士論文

太陽、太陽コロナ、惑星間空間、地球磁気圏、電離圏、• Study on Solar Flare Trigger Process Based onSatellite Observations [伴場由美: 2016 年 3 月]

大気圏からなる太陽地球環境を一つのシステムとして包括的に理解するため、人工衛星と地上からの観測

最近の修士論文

データの解析とコンピュータシミュレーションを連携させた総合解析研究を行っています。また理工融合研• Study on the Solar Flare Trigger Mechanism Basedon the Data-driven 3D Magnetohydrodynamic
Simulations [Johan Muhammad: 2015 年 9 月]

究の推進のため、理学研究科・工学研究科に所属する
太陽物理学・宇宙空間物理学専門の研究者で当研究室は構成されています。
（*印は理論天文学宇宙物理学懇教授 町田忍、草野完也• 太陽コロナにおけるダブルアーク型電流ループの安定性解析 [石黒直行: 2016 年 3 月]

准教授 三好由純、増田智• GEMSIS-RC 及び RB シミュレーションに基づ談会会員）

く放射線帯外帯電子と単色 Pc5 波動のドリフト共特任准教授 齊藤慎司、堀智昭

鳴の特徴に関する研究 [神谷慶: 2016 年 3 月]

講師 梅田隆行• プラズモイドによる磁気リコネクションの高速化機構に関するシミュレーション研究 [柴山拓也:
2016 年 3 月]

助教 家田章正、今田晋亮
特任助教 宮下幸長、桂華邦裕、塩田大幸*、小路真史• 磁気嵐中の水素、酸素イオンの内部磁気圏への供給に関する比較研究 [三谷憲司: 2016 年 3 月]

PD 梅村宜生、栗田怜、津川靖基、松田昇也、飯島陽久

D1 Johan Muhammad、朴 寅春、石黒直行、神谷慶、柴山拓也、三谷憲司

ほか 4 編。

M2 石田敏洋、代田真輝、加納大空、田中瑠、野村浩
司、山本凌大、和田泰尚

3

連絡先

住所：〒 464-8601 名古屋市千種区不老町M1 旭友希、上村亮弥、川島貴大、三浦翼、水野雄太、名古屋大

学宇宙地球環境研究所 草野完也

與那覇公泰、淺野貴紀、林昌広、藤山雅士、福電話番号:052-747-6337

井健人

E-mail address は、kusano @nagoya-u.jp
当研究室についての最新情報はこちらをご覧下さい。

B4 河合 敏輝、小林 勇貴、近藤 克哉、大長 勇輝、堀将大

http://is.isee.nagoya-u.ac.jp/index.html
70名古屋大学理論宇宙物理学研究室 (TA 研)
犬塚修一郎

1

• 微惑星の高速衝突破壊現象の解明へ向けて：ゴ
ドノフ SPH 法の弾性体力学への拡張と応用 [杉構成

教授 犬塚修一郎 (理論天文学宇宙物理学懇談会会員)
准教授

浦圭祐:2016 年 3 月]

(選考中)

• 原始惑星系円盤風中のダストの動力学と観測可能性 [三宅智也:2016 年 3 月]

助教 小林浩• ガス惑星内部の滞留による輻射輸送率の考察：
粒子法的数値シミュレーション [大野由紀:2016

PD 木村宏、國友正信、高棹真介、黒崎健二
博士課程 Torsten Stamer(D3)、杉浦圭祐 (D1)

年 3 月]

修士課程 郭岩松、柿内健佑、佐藤雄太郎、中島健太(M2)、川島香織、常盤直也、冨永遼佑、松本紘
熙、横澤謙介 (M1)4

連絡先

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町2

名古屋大学 大学院理学研究科 素粒子宇宙物理学専攻

研究

理論宇宙物理学研究室 (TA 研)
電話番号:052-789-xxxx （xxxx は下記内線番号）

研究テーマのうち、現在の構成員の多くが取り組ん

当研究室についての最新の情報は Web でも得られます

でいるのは、星形成過程、それに伴う星周円盤形成、
その円盤の中での惑星形成過程の理論的研究である。

(http://ta.phys.nagoya-u.ac.jp/talab/index j.html)。ま手法としては、数値シミュレーションや解析的な手法

た E-mail address は、username @nagoya-u.jp です。

をそれぞれ適宜用いて行っている。上記の研究以外で

内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです。

は、相対論的流体力学を用いたブラックホール周りの星・ガス雲の潮汐破壊や降着流の研究、高エネルギー

犬塚

宇宙線加速・拡散の研究なども行っている。

小林

3

内線番号

username

2811
2838

inutsukahkobayas

参考文献

教育

最近の博士論文[1] “The Formation and Destruction of Molecular
Clouds and Galactic Star Formation: An Origin
for The Cloud Mass Function and Star Forma-• Magnetohydrodynamical Mechanisms for Outflows from Hot Jupiters [田中佑希:2016 年 3 月]

tion Eﬃciency”, S. Inutsuka et al. (2015) A&A
580,A49

最近の修士論文71名古屋大学大学院多元数理科学研究科
白水 徹也

1

構成

最近の修士論文• On strictly stationary spacetimes [山崎真照:2015

当研究科は数学・数理科学を主として研究・教育を

年 3 月]

行っており, また研究室のような概念はありません。研究科内で宇宙物理学理論分野研究に従事している 2016

• 静的なブラックホール、photon sphere 時空の唯一性と物質場 [上田啓太:2016 年 3 月]

年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。
教授 白水徹也*
助教 泉圭介*4M2 秋山直之、若原裕貴

連絡先

住所：〒 464-8602 名古屋市千種区不老町
電話番号:052-789-5577 (白水)M1 澁谷奎悟、樋口凜

052-789-5599 (泉)*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

当研究科ついての最新の情報は www でも得られます(http://www.math.nagoya-u.ac.jp/ja/)。

2

研究
参考文献

当グループでは一般相対論・宇宙論に関する研究を行っています。特に数理物理的な視点を重視すること[1] T. Fujimori, T. Inami, K. Izumi and T. Kitamura, PTEP 2016, 013B08 (2016).

でモデルの詳細や不確かな観測の詳細に左右されない
普遍的なアプローチの開拓、並びに洞察を目指しています。Cambridge の Hawking 率いるグループは数学[2] R. Emparan, T. Shiromizu, R. Suzuki, K. Tan-

科の DAMTP(応用数学・理論物理学科) 所属ですが、

abe and T. Tanaka, JHEP 1506, 159 (2015).

ようやくそのような地が日本に誕生しました。活動は[3] Y. Tomikawa, K. Izumi and T. Shiromizu, Phys.

素粒子論、純粋数学, 素粒子宇宙起源研究機構 (KMI)

Rev. D 91, 104008 (2015).

らの研究者と合同で行われるセミナーを中心としています。

3[4] C. M. Shen, K. Izumi and P. Chen, Phys. Rev.
D 92, 024035 (2015).

教育[5] M. Nozawa and T. Shiromizu, Phys. Rev. D 89,
023011 (2014).

最近の博士論文[6] K. Izumi, Phys. Rev. D 90, 044037 (2014).

• New formulation of wormhole [富川祥宗: 2016
年 3 月]

72

滋賀大学教育学部情報・技術研究室
穂積俊輔

1

構成

3

教育

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

技術専修・専攻に所属しています。2016 年 5 月 1 日現属して以降は、基本的に天文学や宇宙物理学関係の講在の構成員は以下の通りです。

義や演習は担当していません。現状では、技術分野の計測技術に関係させて、天文や物理に関係する諸量の教授 穂積俊輔*

測定方法を教育に取り入れています。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

4
2

研究

連絡先

住所：〒 520-0862 大津市平津 2-5-1

親銀河の潮汐作用によって衛星銀河に形成される潮電話番号: 077-537-7835（直通）汐腕の構造の進化 [1]、円盤銀河の渦状構造 [4] やバー

E-mail: hozumi@edu.shiga-u.ac.jp

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

参考文献など、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ます。特に、系の密度とポテン[1] S. Hozumi and A. Burkert, “Development of

シャルを直交基底関数系で展開してポアソン方程式を

multiple tidal tails around globular clusters anddwarf satellite galaxies”, MNRAS, 446, 31003109 (2015)

解く Self-Consistent Field (SCF) 法を用いて数値計算を行っています。この方法を 2 次元円盤に適用して、銀河中心に存在する大質量ブラックホールによる棒状[2] S. Hozumi, “Destructible Bars in Disk Galaxies under the Dynamical Influence of a Massive

構造消失の問題を調べました [2, 3]。現状は、3 次元円盤用の SCF コードを開発して、さらに自己重力ハCentral Black Hole”, PASJ, 64, 5 (2012)

ローも SCF 法で計算できるコードに拡張したので、このコードを使って、円盤銀河の real-size simulation を[3] S. Hozumi and L. Hernquist, “Secular Evolutionof Barred Galaxies with Massive Central Black行えるようにして、銀河円盤の永年進化を明らかにしたいと考えています。最近は、SCF 法を銀河の合体シ

Holes”, PASJ, 57, 719-731 (2005)

ミュレーションに適用できるコードも開発したので、ブラックホールを含む銀河の合体過程を調べることも[4] S. Hozumi, “Pitch Angle of Spiral Galaxies as

計画しています。

Viewed from Global Instabilities of Flat Stellar
Disks”, Lecture Notes in Physics, 626, 380-386(2003)

73京都大学理学部天体核研究室
瀬戸直樹

1

構成

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

京都大学理学部天体核研究室は、正式には京都大学

る研究会を行っています。最近の研究テーマは以下の大学院理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第二分

ようになります。

野天体核物理学研究室です。研究室では、宇宙に関連

Astrophysics 天体物理学は基礎物理学を用いて宇ある物理過程全てを研究対象としており、その分野は宙における種々の構造の起源・進化を研究する学問で数理物理学に近い重力理論から観測に密着した天体物あり、あらゆる物理学の応用対象となっています。我々理学まで多岐に渡ります。2016 年 8 月 1 日現在の構の研究姿勢の特徴は、観測結果に基づく経験則等に依成員は以下の通りです。

存することなく、基礎物理学から演繹的に理論を構築

教授 田中貴浩*するという姿勢を貫いて研究を進めることです。このやり方は時間が経過しても価値を失わない、首尾一貫

准教授 細川隆史*

した理論的研究成果を残すためには必須であると考え

助教 山田良透* 瀬戸直樹*ています。我々の研究室では基本的に自ら興味を持ったテーマを自由に研究することができますが、最近はPD 中野寛之* 北本浩之 山田慧生* 野澤真人* 榊原

特に初期宇宙における天体形成の研究が活発に行われ由貴てきました。宇宙論の標準モデルが精度よく定まっている現在、宇宙で最初に誕生する星（初代星）や巨大D3 水野良祐 藤林翔*ブラックホールの形成過程を理論的に予言することがD2 岩佐真生 小幡一平 松本達矢*

可能です。現在の標準的な描像では、初代星は典型的

D1 西野裕基 福島肇に太陽の 100 倍程度の質量を持つ大質量星であると言われています。こうした初期天体形成は未だ現在の観M2 徳田順生 西岡新平 山本貴宏

測の届かない遠方宇宙にあり、観測的検証はまさにこれから行われようとしています。例えば、最近発見さM1 杉浦宏夢

れた重力波は連星ブラックホールの合体によるもので*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員あり、これは初期宇宙に誕生した大質量星同士の連星が起源になっているとも言われています。一方で、大2質量星同士の連星がいつ、いかなる環境でどのように研究誕生するかの理論的な研究もこれから進もうとしてい我々の研究室では宇宙に関連した現象のうち、物理ます。より将来には、重力波という全く新しい観測手学の手法が適用できるものすべてを研究対象としてい段を通じて、全く未知の初期宇宙における天体形成過ます。具体的な研究室としての活動は、研究室の構成

程が初めて明らかになる可能性があるのです。以上の員全員で行っているコロキウム、ランチセミナーを中例から分かるように、ここで述べた天体物理学の研究

心にしていますが、他の研究機関（基研、阪大など）

は、以下で挙げる宇宙論、重力両分野の研究と overlap

74

することもしばしばあります。我々の研究室はカバー功しました。波源は 30 太陽質量程度の 2 つのブラックする分野が比較的広いため、こうした分野間の垣根をホールからなる連星でした。2015 年 12 月には 2 つ目

超えた自由な研究の機会にも恵まれています。

となる重力波信号も確認され、重力波宇宙物理学の創Cosmology 宇宙論は、物理学を用いて宇宙初期から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。現在の宇宙論は、インフレーションからビッ成期を迎えています。重力波源としてはコンパクト星

グバンへと繋がる標準モデルが観測的に検証されつつラックホールの合体や、超新星爆発などが挙げられまあり、精密科学としての立場を確立しつつあります。

す。このような現象からの波形の予測に関しては、本

他方で、ダークマターやダークエネルギー問題などの研究室ではブラックホール摂動論を用いた解析的なア

基礎的な問題は解決の糸口さえ見つからないといったプローチによる研究を主として進めています。波形の状況にあります。今後、観測の発展に伴い膨大な観測研究ばかりでなく、重力波の観測に伴ってどのようなデータの蓄積が期待できます。このような観測事実を新しい宇宙物理学、宇宙論が可能になるかも重要な研視野に入れつつ、宇宙論の基礎的な問題の解決を我々

究課題のひとつです。また、新たな重力波源の候補をは目指しています。宇宙論の研究では、バリオン生成、

提案するということも重要な研究課題です。最近では、

ダークマター問題、ダークエネルギー問題、宇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

9 月に検出された重力波信号の初検出と関連し、当研究室のメンバーを含むグループが行った原始ブラックが絡み合うなかから、整合的なモデルを作っていくこ

ホールの研究が注目を集めました。近年ではブラックとが必要とされます。したがって、宇宙論では様々なホールの準固有振動などがデータ解析の側面を含めて視点、そして広い知識を持つことが重要となります。

研究されています。また、宇宙論起源の重力波の研究

本研究室では、一極集中型のプロジェクト的研究を進も進められています。一方、重力理論そのもののが一めるのではなく、各人が自らの意思で興味ある重要な般相対論とは異なっている可能性についての理論的研課題を追求することを推奨しています。また、近隣の究も精力的に進められています。

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、連星中性子星や連星ブ研究機関との連携も緊密にとることで、かなり多様で広範な研究領域をカバーしています。観測の進展のみ

3

ならず、近年は一般相対論の拡張の可能性についても広く議論されています。ひとつには宇宙論的に観測と教育

最近の博士論文より整合するモデルを追求するという目的もあります
が、一般相対論に対する対抗馬として成立するモデル• The binary population synthesis in the earlyにはどのようなモデルであるのかを明らかにすること

universe and the detection rate of gravitational
waves from the binary black holes [衣川智弥:
2016 年 3 月]

も観測の精密化に伴い必要とされています。このような観点で新しいモデルの基本的性質を明らかにしていくことで面白い発見が次々に生まれています。同時に、• Inflation in Bimetric Gravity [榊原由貴: 2016
年 3 月]

様々なモデルの可能性が理論的研究の進展によって、観測との不整合が明らかとなり淘汰されていきます。

• Formation and evolution of the protoplanetarydisks [高橋実道: 2015 年 3 月]

宇宙論には、基本的な謎がまだまだ沢山あり、本研究室では日毎活発な議論が行われています。

Gravity 2015 年 9 月、米国の Laser InterferometerSpace Antenna (LIGO) が重力波直接検出に初めて成• Gamma-Ray Bursts from First Stars and UltraLong Gamma-Ray Bursts [仲内大翼: 2015 年 375

月]• A recipe for multi-metric gravity [野村紘一:
2015 年 3 月]
最近の修士論文• Gamma-Ray Bursts のジェット駆動機構解明のためのニュートリノ輻射輸送 [ 西野裕基: 2016
年 3 月]• 輻射フィードバックによる星の限界質量の金属度・降着率の依存性 [福島肇: 2016 年 3 月]

• 超小型位置天文観測衛星 Nano-JASMINE の PSFによる星像中心位置決定法 [荒井隆志: 2015 年 3
月]• EMRI-MBH における相対論的効果と古在機構[岩佐真生: 2015 年 3 月]
• アクシオンのインフレーションで生成されるカ
イラルな原始重力波についての研究 [小幡一平:

2015 年 3 月]
• 超大質量星の重力崩壊に伴うガンマ線バーストの研究 [松本達矢: 2015 年 3 月]

4

連絡先

住所：〒 606-8502 京都市左京区北白川追分町京都大学
理学部物理学第二教室天体核研究室天体核研究室についての最新の情報は www でも得られます (http://www-

tap.scphys.kyoto-u.ac.jp/)。

76

京都大学大学院理学研究科・宇宙物理学教室・理論グループ
前田啓一

構成

1

以下のものがある。(1) ブラックホール降着流の、輻射
流体力学に磁気流体力学を組み合わせた大局的シミュ

京都大学宇宙物理学教室・理論グループでは、ブラッレーションを行い、同じコードで、３つの異なる降着

クホール、降着円盤、高エネルギー宇宙物理学、超新流モード（RIAF、標準降着円盤、超臨界降着流）を、

星爆発・突発天体現象、星・惑星系形成、惑星科学な密度パラメータを変化させることで再現することに成どの様々な分野で主に理論的な研究を進めています。

功した。いずれの場合も、無視できない量のガスがア観測グループとの連携も重視しています。平成２８年

ウトフローででていくこと、磁場がその収束に有効で８月３１日現在の構成員は以下の通りです。

あることを示した [1]。(2) 超臨界降着流からは、クラ教授 嶺重 慎*ンプ状のアウトフローが噴出することを発見し、その物理的要因として２種類の輻射流体不安定をほぼ特定

准教授 前田 啓一*

した [2]。(3) 強磁場中性子星上の磁気圏の磁軸周りに

助教 佐々木 貴教*形成された降着コラムへの超臨界降着流を計算し、側面からの強い放射がパルスをうみだし、最近発見されPD 鈴木 昭宏*

た ULX パルサーを再現することを示した [3]。このほ

D3 田崎 亮か、一般相対論的放射磁気流体シミュレーションコードの開発も行っている。

D2 小野 智弘、森山 小太郎

前田グループでは、恒星進化、超新星と突発現象、
ガンマ線バースト、銀河化学進化、宇宙線加速などのD1 小川 拓未、長尾 崇史、野津 翔太

分野で研究を進めている。理論研究においては、さまM2

河瀬 哲弥、澤田 涼、竹尾 英俊、早川 朝康 、

ざまな親星進化過程や爆発機構を流体・核反応の観点

牧野 芳弘

から検討するとともに、多波長・多次元放射計算を通し、モデル判別のための観測手法を提案している。こM1 飯島 一真、石澤 祐弥、大内 竜馬、北木 孝明

れと並行し、超新星・突発現象の可視・近赤外域から*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

電波・Ｘ線・ガンマ線にわたる多波長追観測を推進している。最近の研究成果の一例として以下のものがあ2る。(1) 近傍で発生した超新星 SN2014J からの核ガン研究

マ線・硬Ｘ線観測を推進、Ia 型超新星から初めてこの嶺重グループでは、ブラックホールおよび中性子星

シグナルを検出した [4]。(2) 超新星の親星進化を理解

への降着流にまつわる現象の解明のため、磁気・放射する鍵として、爆発前の質量放出により作られた星周流体シミュレーションおよびスペクトル計算を、国立物質に注目しその近赤外線による観測を提唱した [5]。

天文台の大須賀氏、川島氏らと共同で進めている。理特異な ‘明るい’ 超新星（超チャンドラセカール超新論研究が主であるが、理論モデル検証のための観測

星候補）において予測された近赤外線超過を発見した

データ解析研究も行っている。最近の主な研究成果に[6]。これは、親星が通常の星との連星をなしていたこ
77• Systematic errors of cosmological gravity test
using redshift space distortion [石川 敬視: 2015
年 3 月]とを示唆する。また、星周物質における吸収が可視域
観測量に与える影響を議論した [7]。(3) 超新星に至る
進化の鍵は、親星進化、特に連星進化の理解である。
ハッブル宇宙望遠鏡などを用いた観測により、近傍超最近の修士論文

新星の親星の確定を行うとともに伴星候補を発見した• 赤方偏移銀河サーベイによる重力理論の検証 [岡[8]。これらから観測的に明らかになりつつある親星、伴星、星周物質の関係性を説明するための連星進化モ

田 裕行: 2014 年 3 月]

デルを構築している。

• 中心星輻射圧による原始惑星系円盤表層部のダ
ストの外向き移動について [田崎 亮: 2014 年 3佐々木グループでは、原始惑星系円盤の物理・化学
構造計算から、原始惑星の移動に伴う惑星系の形成・

月]

衛星系の形成に関する数値シミュレーションまで、惑
星形成理論全般の研究を進めている。また、京都大学• バイナリーブラックホール降着円盤の重力レン

宇宙ユニットのメンバーと合同で、系外惑星や宇宙生

ズ撮像 [伊地知 翔真: 2015 年 3 月]

物学に関する研究も進めている。最近の主な研究成果• 原始惑星系円盤外側領域におけるガス進化 [小野智弘: 2015 年 3 月]

として以下のものがある。(1) 原始惑星系円盤におけるロスビー波不安定性の物理メカニズムについて、安定性解析および数値シミュレーションを用いて明らか• ブラックホールスピンの新測定法:ブラックホー
ルに落下するガスリングからの光度変動 [森山にした [9]。(2) 原始惑星系円盤内の化学反応計算を行い、赤外線分光観測によるスノーライン・C/O 比分

小太郎: 2015 年 3 月]

布の検出可能性を議論した [10]。(3) 形成中の原始惑• 超臨界降着流の輻射流体シミュレーション [小川拓未: 2016 年 3 月]

星の移動（type I migration）に関する新しい物理を考慮し、惑星形成についての Population Synthesis 計算を行った結果、系外惑星の軌道・質量分布を再現す• 星周物質から迫る Ia 型超新星 [長尾 崇史: 2016
年 3 月]

ることに成功した [11]。(4) 発見されている系外惑星系の特徴を統計的に理解するための、新たな系外惑星• 原始惑星系円盤の化学構造と、高分散分光観測による H2O スノーラインの検出可能性 [野津 翔
太: 2016 年 3 月]

データベース「ExoKyoto」を開発し、一般向け・研究者向けに、ホームページおよびソフトウェアを公開
した [12]。

3• 白色矮星内部の組成分布が Ia 型超新星の元素合成に与える影響 [松尾 直人: 2016 年 3 月]

教育

最近の博士論文• The Type Ia supernovae rate with Subaru/XMMNewton Deep Survey [奥村 純: 2014 年 3 月]

4

連絡先

宇宙物理学教室の連絡先と最新の情報はウェブページ

(http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/index-j.html) を• The Nature of Super-Eddington Outflow aroundBlack Holes [竹内 駿: 2014 年 3 月]

ご覧下さい。

78

参考文献[8] Folatelli, G., et al.
“Disappearance of The Progenitor of Supernva
iPTF13bvn”, ApJ, 825, 22 (2016)[1] Ohsuga, K., Mineshige, S.
“ Global Structure of Three Distinct Accretion Flows and Outflows around Black
Holes from Two-dimensional Radiation-[9] Ono, T. et al.
“Parametric Study of the Rossby Wave Insta-

magnetohydrodynamic Simulations”, ApJ, 736,
id 2 (2011)

bility in a Two-Dimensional Barotropic Disk”,
The Astrophysical Journal, 823, 2 (2016)[10] Notsu, S. et al.

[2] Takeuchi, S Ohsuga, K., and Mineshige, S.

“Candidate Water Vapor Lines to Locate the
H2O Snowline through High-Dispersion Spec-“Clumpy Outflows from Supercritical Accretion
Flow”, PASJ, 65, id. 88 (2013)

troscopic Observations I. The Case of a T Tauri
Star”, The Astrophysical Journal, 827, 113(2016)[3] Kawashima, T., Mineshige, S., Ohsuga, K.,
Ogawa, T.
“Super-critical accretion onto a magnetized neu-

[11] Sasaki, T. and Ebisuzaki, T.
“Population synthesis of planet formation using

tron star; Radiation-hydrodynamic model for a
ULX-pulsar”, PASJ, 68, in press (2016)a torque formula with dynamic eﬀects”, Geoscience Frontiers, in press[4] Diehl, R., et al.
“Early 56Ni Decay Gamma-Rays from SN 2014J
Suggest An Unusual Explosion”, Science, 345,

[12] Extrasolar

Planet’s

http://www.exoplanetkyoto.org

1162 (2014)[5] Maeda, K., et al.
“Constraining the Amount of Circumstellar
Matter and Dust around Type Ia Supernovae
through Near-Infrared Echoes”. MNRAS, 452,
3281 (2015)[6] Yamanaka, M., Maeda, K., Tanaka, M., et al.
“OISTER Optical and Near-Infrared Observations of the Super-Chandrasekhar Supernova
Candidate SN 2012dn: Dust Emission from theCircumstellar Shell”.
PASJ, in press (2016)[7] Nagao, T., Maeda, K., Nozawa, T.
“ Extinction Laws toward Stellar Sources withina Dusty Circumstellar Medium and Implications
for Type Ia Supernovae”, ApJ, 823, 104 (2016)
79

Catalogue:

京都大学 基礎物理学研究所 宇宙グループ
井岡邦仁

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
2016 年 10 月 1 日現在の宇宙分野の構成員 (長期在年 8 月に本邦初の全国共同利用研究所として創設され籍者) は次の通り (*印は理論懇会員)。

た。その後 1990 年 6 月に広島大学理論物理学研究所

教授 佐々木 節*（所長）、柴田 大*、向山 信治*、井(1944 年設立) と合併し、大別して宇宙、素粒子、原岡 邦仁*

子核、物性 (生物物理を含む) の 4 分野を有する本邦唯一の理論物理学の総合研究所として再発足して現在准教授 樽家 篤史*、De Felice, Antonioに至っている。合併当初は旧広大理論研所員らは宇治特定准教授 諏訪 雄大*、木内 建太*キャンパスに在勤したが、1995 年 7 月に北白川地区に竣工した新研究棟への集約をもって実質的な統合が白眉特定助教 Werner, Marcus Christian

実現した。
本研究所は創立以来、全国の研究者グループに支え

基研特任助教（特定研究員）齊藤 遼*、Lin, Chunshan

られて共同利用研究所のあるべき姿を追求してきた。

PD 岩上 わかな*、大川 博督、中村 航*、寺木 悠人*

研究所の運営、研究活動に全国の研究者の意見を反映
特任教授 Barnes, Joshua Edward、Deruelle, Nathalie、させるため、特に次の委員会が設けられている。

小玉 英雄*、田中貴浩*

運営協議委員会 人事を含む運営の重要事項について
特任准教授 村瀬 孔大*所長の諮問に応じる

D3 川口 恭平*、山下 泰穂*

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

D2 Domenech Fuertes, Guillem、Fedrow, Joseph Mathew、

以上いずれも、研究者グループの推薦する所外委員

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) はD1 打田 晴輝

理論天文学宇宙物理学懇談会が会員の投票に基づいて

M2 山本 久司、中谷 侑司

選出している。

M1 石原 陽平

共同利用の一形態として毎年 20 件前後の公募研究

特別研究学生 渡邉 陽太

会が開かれている。近年は国際会議および国際滞在型研究会の開催も積極的に行っている。なお、理論懇が研究生 Oliosi, Michele

主体となったシンポジウム (理論懇シンポジウム) がこれまでに 8 回 (1991, 1993, 1995, 1998, 2000, 2003,

また、年に 1 名の外国人客員教授 (3ヶ月間の滞在)

2005, 2010 年度)、本所において開催された。

を招いている。2013 年度以降の客員教授は次の通り。

80

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

2013 年度 BRADY, Patrick2014 年度 EMPARAN, Roberto• Holographic vistas on Gravity and Strings (20142015 年度 COLOMBI, Stephane

年 5 月〜7 月)

2016 年度 CAI, Rong-Gen• Nuclear Physics, Compact Stars, and Compact
Star Mergers 2016 (2016 年 10 月〜11 月)

3

研究モレキュール型研究会

各構成員は所内外の研究者との協力により、宇宙物• The CMB and theories of the primordial universe (2013 年 8 月〜9 月)

理学および宇宙論のさまざまな分野において活発に研究を進めている。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• Relativistic cosmology (2014 年 9 月)

理論を始めとする多種多様な重力理論、ブレーンワー• Black Hole Information Loss Paradox (2015 年
5 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
バースト理論、コンパクト連星の合体、重力崩壊によ• Vlasov‐Poisson : towards numerical methods
without particles (2015 年 6 月)

るブラックホールの形成、突発的高エネルギー天体現
象、元素合成、相対論的輻射磁気流体シミュレーショ

• Radiation Reaction in General Relativity (2015
年 6 月〜7 月)

ンなどである。詳しくは、http://www.yukawa.kyoto-u.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。

国際会議/国際スクール

また、2016 年度に所内センターとして、重力物理学
研究センターが発足し、重力物理の理論研究に力を入れ• Yukawa International Seminar (YKIS) 2013 ”Grav-ている。詳細は http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/

itational waves -Revolution in Astronomy andAstrophysics-” (2013 年 6 月)

~cgp/jp/index.html を参照されたい。

4• The CMB and theories of the primordial uni-

共同利用

verse (2013 年 8 月)

本研究所は、理論物理学の様々な分野において研究• Modified gravity (2013 年 12 月)

成果を挙げるだけでなく、全国の理論研究者達の参画• APC-YITP collaboration: mini-workshop on
gravitation and cosmology (2014 年 2 月)と協同のもと、全国的・国際的な共同研究や研究交流の一大拠点としても役割を果たしてきた。以下、2013
年度以降の活動について抜粋して掲載する。

• Mini-workshop on Cosmology with redshift-spacegalaxy clustering (2014 年 2 月)

滞在型研究会• International School of Gravitational Wave Physics• Gravitational Waves and Numerical Relativity(2015 年 3 月)

(2013 年 5 月〜6 月)
81• Microstructures of black holes (2015 年 11 月)• Non-minimal coupling in the context of multifield in- flation [White, Jonathan: 2014 年 3 月]

• Dark Side of the Universe 2015 (2015 年 12 月)

最近の修士論文• One-day workshop on ”New perspective on theory and observation of large-scale structure”(2016 年 6 月)

• ブラックホール・中性子星連星合体のブラック
ホールスピンの傾きに対する依存性の研究 [川口恭平: 2014 年 3 月]

アトム型研究員• de Rham-Gabadadze-Tolley bigravity の高次元重力理論への埋め込み [山下 泰穂: 2014 年 3 月]

本研究所では、研究会運営以外にも、アトム型研究員という、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置している。詳• 時空の地平線の量子ゆらぎに着目したブラック
ホール情報喪失問題の研究 [岡崎 智久: 2015 年 3

しくは http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp/contents/kyoudou/visit.html を参照されたい。

5月]• 宇宙大規模構造の 3 点統計を用いた原始非ガウ
ス性の決定精度 [橋本 一彦: 2015 年 3 月]

教育

• 回転する超大質量星が一般相対論的不安定性に
より重力崩壊する条件 [打田 晴輝: 2016 年 3 月]

宇宙分野では毎年数名の大学院生を物理学第二教室
から受け入れている。修士 1 年時には、宇宙物理学
および宇宙論を広くかつ深く学習することが推奨され• 宇宙の構造形成における質量をもったニュート
リノの重力的クラスタリング [大石 直矢: 2016
年 3 月]

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。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。特に天体核研究室の連絡先

教員及び学生とは多くの共同研究が行われている。

6

最近の博士論文

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• Lightning in Protoplanetary Disk [村主 崇行:
2013 年 7 月]

(下記内線)
WWW: http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp
E-mail: username@yukawa.kyoto-u.ac.jp• Nonlocal Gravity [章 穎理 (ZHANG, Ying-li):
2013 年 9 月]

内線番号 (xxxx) と username は次の通り。

• Radiation reaction to the motion of a point
particle in Kerr spcetime [磯山 総一郎: 2014
年 3 月]• Quantum Tunneling During Inflation: Non-linear
Analysis of the Quantum fluctuations [杉村 和
幸: 2014 年 3 月]

82

内線番号

username

7043
7017

misao
mshibata

7061
7022

shinji.mukohyama
kunihito.ioka

De Felice
諏訪

7033
7069
7027

ataruyaantonio.defelicesuwa

Werner
木内

7080
7027

wernerkiuchi

齊藤

Lin
岩上

7065
7065
早稲田大学

rsaitochunshan.lin
wakana

大川

早稲田大学

okawa

中村

早稲田大学

寺木

7065
7076
7066

yuto.teraki
kodamakyohei

Domenech Fuertes

7066
7064

yasuhoguillem.domenech

Fedrow
橋本
打田

7064
7064
7063

jfedrowi.hashimoto
haruki.uchida

山本

7063
7082

hisashi.yamamoto
yushi.nakatani

7060
7082
7083

youhei.ishihara
yota.watanabe
michele.oliosi

佐々木
柴田
向山
井岡
樽家

小玉
川口
山下

中谷
石原
渡邉

Oliosi83

近畿大学 理工学部理学科 物理学コース 宇宙物理グループ
井上開輝

構成

1

1) ブラックホールと重力（熱力学，安定性，高次元ブ
ラックホール）や 2) ブラックホールとホログラフィー

理論宇宙物理学関係の研究室に所属するメンバーは以（AdS-CFT 双対性，ホログラフィック超伝導）である。

下の通りである（2016 年 4 月 1 日現在）。

2.3

教授 太田信義

観測的宇宙論及び重力理論 (井上)宇宙の大域的および局所的な非一様性を、観測的な准教授 石橋明浩 井上開輝*

手法により測定し、ダークマターや宇宙の加速膨張のPD 研究員 鎌田歩樹

起源を解明することを目標としている。特に重力レンズ現象に注目し、サブミリ波干渉計 ALMA や Subaru

M2 杉江剛典 小西翔太などで観測されたデータを用いて、supervoid などのM1 久常大樹 茂野智幸 堀口康男

宇宙の超大規模構造や、矮小銀河スケールにおける非線形構造の詳細を明らかにし、重力理論や素粒子論に*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)

観測的な制限を与える研究に力を注いでいる。

3

最近の博士論文

研究内容は、素粒子物理学の課題を場の量子論の手• 高階微分を含む重力理論の繰り込み可能性とユニタリ―性について [宗行 賢二: 2015 年 3 月]

法で解明すること、特に、量子論と重力理論を融合させた量子重力理論の研究である。その第 1 の候補であ最近の修士論文

る超弦理論によるブラックホールの量子論的物理、超弦とブレインを用いた宇宙初期を含む時空の非摂動的• リフシッツ型スカラー理論におけるローレンツ不変性の回復 [藤田 達大:2016 年 3 月]

性質の解明を通じた超弦理論の応用と検証を視野に入れた研究を行っている。さらに最近は漸近安定性によ• 定常回転ブラックホールの力学的諸性質 [西垣戸る量子重力理論の定式化、応用および検証についても

博企:2016 年 3 月]

研究している。

2.2

教育• 4 重像クエーサー RXJ1131-1231 のホスト銀河
輝度分布 [高橋 誠:2016 年 3 月]

重力理論及び宇宙論 (石橋)

宇宙の起源とその進化、ブラックホールなどの時空の大域構造に関する問題を、主に一般相対性理論を用連絡先

いて解き明かす理論研究をしている。物理学の最前線

4では、宇宙がミクロには 4 次元よりもずっと多くの空

住所：〒 577-8502 大阪府東大阪市小若江 3-4-1 近畿

間的な拡がりを持つ可能性が示唆されている。本研究

大学理工学部理学科物理学コース Phone : 06-6721-

室では、高次元時空に特有な物理現象を重力理論・宇2332(代表) Fax : 06-6727-4301 E-mail address は、
ohtan, akihiro, kinoue の後@phys.kindai.ac.jp です。

宙論の観点から探る研究も行っている。主なテーマは、84

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• 降着円盤上空における層雲の運動特性と放射特性 [増田 剛大:2016 年 3 月]

構成
天文学研究室では、主として降着円盤や宇宙ジェッ• ブラックホ−ル周辺に存在する層雲の安定性と運動特性 [仲井 琢哉:2016 年 3 月]

トなど、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。2016 年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通りである。なお、大学院は修士課程までだが、京都大学や筑波大学など他大学への Dr 編入はときどき

連絡先

ある。

4

教授 福江 純*

住所：〒 582-8582 柏原市旭ヶ丘 4-698-1

M2 板西佑介、折橋将司、西本英里菜

当研究室についての最新の情報は (http://quasar.cc.osaka-

M1 土居優介、小路口直冬、加藤美帆

kyoiku.ac.jp/)。また E-mail address は、

電話番号：072-978-3387

fukue@cc.osaka-kyoiku.ac.jp*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

参考文献

研究

[1] Fukue, J. 2013a, MNRAS 436, 2550

ここ 10 年近くは、相対論的輻射流体力学や相対論[2] Fukue, J. 2013b, MNRAS 436, 2560

的輻射輸送を愉しんでいて、基礎理論的な研究 [1][2][4][5] [7] や、ブラックホール風の観測的特徴など応用[3] Fukue, J. 2014a, PASJ 66, 13

研究 [9][11][8]、またブラックホール降着円盤の輻射場[4] Fukue, J. 2014c, PASJ 66, 73で駆動される層雲の応用研究 [3][6][10] を進めている。
また観測的研究や天文教育的な研究も行っている。

3[5] Fukue, J. 2015a, PASJ 67, 14[6] Fukue, J. 2015b, PASJ 67, 44

教育[7] Fukue, J. 2015c, PASJ 67, 67

最近の修士論文[8] Hayakawa, K., Fukue, J. 2015, PASJ 67, 119• ブラックホール風の観測的特徴：波長依存性を考慮した見かけの光球と熱化面 [富田 瑞穂:2015[9] Masuda, T., Fukue, J. 2015, PASJ 67, 38

年 3 月][10] Nakai, T., Fukue, J. 2015, PASJ 67, 97• 低光度活動銀河核におけるシンクロトロン放射[11] Tomida M., et al. 2015, PASJ 67, 111

スペクトルの特徴 [早川 賢:2016 年 3 月]85大阪大学大学院理学研究科 宇宙地球科学専攻
宇宙進化グループ長峯健太郎、藤田裕、富田賢吾

構成
当研究室は、宇宙物理学の幅広い分野の理論的研究

1. 宇宙論と構造形成
初期宇宙における微小な密度ゆらぎの成長から始まり、現在の銀河や大規模構造が形成されるを行っている。2016 年 7 月 1 日現在の構成員は以下までに発展した宇宙の天体形成の歴史を、最新の通りである。

の観測データを駆使し、理論的視点から探求す1る。例えば構造形成におけるダークマターとガ

教授 長峯健太郎*, SHLOSMAN Isaac(招へい)
准教授
助教

PD

スの役割、銀河団等の環境依存性、超新星爆発

藤田裕*, BAIOTTI Luca(兼任）等によるフィードバック、超巨大質量ブラック
ホールと銀河の共進化等、宇宙の様々なスケール

富田賢吾*

における構造形成メカニズムを、理論と数値シ

青山尚平*, 清水一紘, ARDANEH Kazem, LUO
Yang

ミュレーションも併用して解明する。[1, 2, 3]

2. 高エネルギー宇宙物理学
活動銀河中心核、超新星残骸、銀河団ガス、高エD3

高倉理 (KEK 委託), 加藤広樹

D2

佐塚達哉（茨城大 委託）

M2

国沢佑介, 辻 雄介, 福島拓真, 福田隼人, 丸橋

性子星やブラックホールといった一般相対論的

美香

天体、衝撃波による粒子加速や相対論的ジェット

M1

ネルギー宇宙線など宇宙における高エネルギー
現象を物理学に基づいて解明する。合わせて、中の形成などの物理過程を研究する。[4, 5]

足立 知大, 北亦 裕晴, 国松 翔太, 中村 亮介, 藤

3. 星・円盤・惑星形成
流体、重力、輻射、磁場等の諸種の物理素過程が田 勝美*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

複雑に絡み合う星・円盤・惑星の形成過程を主に
数値シミュレーションを用いて解明する。公開シ

2

ミュレーションコード Athena++の開発にも参研究加している。観測との連携も重視し、輻射輸送

誕生以来 138 億年にわたり進化を続けてきた宇宙の計算を用いた観測的性質の計算も行う。[6, 7]

理論的研究。銀河や大規模構造の形成と進化から宇宙の歴史を探求する宇宙の構造形成、地上では再現でき

4. 相対論と重力波天文学
強い重力場の時間変動に伴う重力波放出とそのないような高いエネルギーで発生する天体現象、原始反作用の詳細を、解析的な手法や数値計算によ惑星系円盤を伴う星形成、中性子星やブラックホール

り調べる。特に中性子星の連星系の合体の相対といった極限天体、時空のゆがみである重力波など、論的数値計算を WHISKY コードを用いて行っ幅広い領域の宇宙に関する研究を行っている。

ている。[8]

86

3

教育

参考文献

最近の博士論文[1] “Galaxy Formation and Evolution,” Nagamine,K., Reddy, N., Daddi, E., Sargent, M., 2016,• “High Energy Particles in Hot Accretion Flows

Space Science Reviews, pp.1-31

onto a Supermassive Black Hole” [木村成生:
2015 年 3 月]

[2] “Direct Collapse to Supermassive Black Hole
Seeds: Comparing the AMR and SPH Approaches,” Luo, Y., Nagamine, K., Shlosman,• “Construction of the perturbed gravitational
field induced by a rotating ring around a blackhole and the visualization of space-time curva-

I., 2016, MNRAS, 459, 3217-3233[3] “Supermassive Black Hole Seed Formation atture with tendex and vortex lines” [佐野保道:
2015 年 3 月]

High Redshifts: Long-Term Evolution of the Direct Collapse,” Shlosman, I., Choi, J.-H., Begelman, M. C., Nagamine, K., 2016, MNRAS, 456,

最近の修士論文• “銀河団の『亜音速』運動による衝撃波形成 (Shockwaves caused by subsonic galaxy cluster merger)”[小谷和也: 2015 年 3 月] 2014 年度 (H26):

Dynamics around Active Galactic Nuclei)” [佐塚達哉: 2014 年 3 月]

[5] “AGN jet power, formation of X-ray cavities,
and FR I/II dichotomy in galaxy clusters,” Fu-• “Direct Collapse シナリオにおける輻射圧の影

jita, Y., Kawakatu, N., Shlosman, I., 2016,
PASJ, 68, 26

響 (Impact of Radiation Pressure in the Direct

Collapse Scenario)” [篠田智大: 2014 年 3 月]

[6] “Radiation Magnetohydrodynamic Simulationsof Protostellar Collapse: Nonideal Magnetohy-

連絡先

住所：〒 560-0043

drodynamic Eﬀects and Early Formation of Circumstellar Disks,” Tomida, K., Okuzumi, S.,
Machida, M. N., 2015, ApJ, 801, 117

大阪府豊中市待兼山町 1-1

URL: http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/
E-mail: username@vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp[7] “Evolution of binary seeds in collapsing protostellar gas clouds,” Satsuka, T., Tsuribe, T.,

Tel: 06-6850-(内線番号）

内線番号

Tanaka, S., Nagamine, K., 2016, MNRAS, inpress [arXiv:1607.06592]

username

長峯

5481

kn

藤田

5484
5485

fujitatomida富田[4] “Turbulent cosmic ray reacceleration and thecurved radio spectrum of the radio relic in
the Sausage Cluster Fujita, Y., Akamatsu, H.,
Kimura, S. S., 2016, PASJ, 68, 34• “活動銀河核まわりの星間ガスの運動力学 (Gas4

500-511[8] “Binary neutron-star mergers: a review of Einstein’s richest laboratory,” Baiotti, L. & Rezzolla, L., 2016, Reports on Progress of Physics,
in press [arXiv:1607.03540]（他のメンバーについては、上記 URL を参照。）

87

大阪工業大学

宇宙物理グループ

構成，連絡先12.2

重力波観測に関する理論的アプローチ

KAGRA のデータを利用した重力理論の検証や SMBH

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，2016

形成史の解明などを目的に，データ解析グループとし

年 5 月 1 日現在の構成員は以下の通り．

て関わり始めた．

教授

鳥居隆（理論懇会員）工学部 一般教育科 ∗3535-8585 大阪市旭区大宮 5-16-1
phone: 06-6954-4338（直通）

情報科学部真貝研究室（宇宙物理・数理科学研究室）
では，卒業研究学生・大学院学生を受け入れている．

E-mail: takashi.torii at oit.ac.jp∗

本年度は学部 4 年生 5 名．物理が専門ではない学部の2017 年度より，ロボティクス&デザイン工学部（梅ため，可視化や教育教材の開発などもテーマとして含田キャンパス）へ異動

教授

めている．

真貝寿明 （理論懇会員）
情報科学部 情報システム学科

最近の博士論文

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

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]

http://www.oit.ac.jp/is/˜shinkai/
M1

教育

参考文献

山本峻

[1] Z-K Guo, N. Ohta & T. Torii, Prog. Theor.
Phys. 120 (2008) 581; ibid 121 (2009) 253.

情報科学研究科E-mail: m1M16A20 at st.oit.ac.jp

N. Ohta & T. Torii, Prog. Theor. Phys. 121

2

研究(2009) 959; ibid 122 (2009) 1477; it ibid. 124(2010) 207.

2.1

高次元時空での特異点形成

N. Ohta & T. Torii, Phys. Rev. D 86 (2012)
104016; it ibid. 88 (2013) 064002.

超弦理論に基づいた高次元時空でのブラックホール[2] Y. Yamada & H. Shinkai, Int. J. Mod. Phys.

解やワームホール解，インフレーション，ブレイン宇Conf. Ser. 7 (2012) 148; Phys. Rev. D. 83 (2011)064006; Class. Quant. Grav. 27 (2010) 045012.

宙論の研究に取り組んでいる [1, 2, 3]．

[3] T. Torii & H. Shinkai, Phys. Rev. D 88 (2013)
064027; ibid. 78 (2008) 084037.

88甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室
冨永望

1• SPH シミュレーションにおけるボロノイ図を用いた粒子分割法 [18]構成
甲南大学理工学部物理学科理論宇宙研究室は、理論• 低金属量星から探る初代超新星の性質 [14]

宇宙物理学・観測天文学の研究を行っており、2016 年• 相対論的ランダムウォークと光学的厚さ [16]4 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

• GRB ジェットの元素組成 [23]

教授 須佐元*• 相対論的多次元多波長輻射輸送計算の実現 [22]

准教授 冨永望*• 電子捕獲型超新星の多色光度曲線 [4]PD 山中雅之、田中周太*、千秋元*• すばる望遠鏡 HSC を用いた時間領域天文学 [15]• 木曽シュミット望遠鏡による超新星探査観測 [1]M2 柴田まさき、望月星那• 中間光度 Ia 型超新星 SN 2012ht の増光時間と*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

親星への制限 [12]• 光赤外線大学間連携による Iax 型超新星 SN 2012Zの観測 [19]

研究• スーパーチャンドラセカール超新星 SN 2012dnの観測と星周ダストからの赤外放射 [27]

当研究室では初代天体形成、低金属量星形成、銀河形成、パルサー、超新星爆発、ガンマ線バースト、• 誘導コンプトン散乱を用いたパルサー風の物理状態への制限 [7]

FRB、重力波源、活動銀河核について理論から観測まで幅広い研究を行っています。より具体的な研究内容については e-mail にてお問い合わせください。

• 若いパルサー星雲の TeV ガンマ線観測可能性と中心パルサーの性質について [8]• 初代星からの輻射圧による種磁場の生成 [10]• 年老いたパルサーの X 線放射領域 [13]• 輻射流体計算による第一世代星の質量 [3]• 誘導コンプトン散乱による光子冷却過程 [20]• 質量降着期の種族 III 星の形成 [2]• マグネター星雲から放射モデル [24]• 初代星の初期質量関数 [9]• 低質量初代星の観測可能性 [25]教育• 低金属量環境での星形成における磁場の効果 [21]3

• 初期宇宙の超新星爆発による低金属量星形成 [5]

最近の博士論文• 低金属量星形成ガス雲の収縮におけるダスト成長の重要性 [6, 11, 17]• Random Walks in Relativistic Flow and Its Application to Gamma-Ray Bursts [柴田三四郎:
2014 年 3 月]

• 低金属量星形成ガス雲の収縮シミュレーションと形成される星質量 [26]89

最近の修士論文[7] Tanaka, S. J., & Takahara, F., 2013, PTEP,
123E01• 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]

[8] Tanaka, S. J., & Takahara, F., 2013, MNRAS,
429, 2945• 超巨大質量星の超新星爆発における元素合成 [横山 智広:2013 年 3 月]

[9] Susa, H., Hasegawa, K., & Tominaga, N. 2014,
ApJ, 792, 32• 天の川銀河ハロー内で観測可能な初代星の数の概算 [横井慎吾:2014 年 3 月]

[10] Shiromoto, Y., Susa, H., & Hosokawa, T. 2014,
ApJ, 782, 108• 初代星は矮小銀河ハローのどこにいるのか？[須藤佳衣:2014 年 3 月]

[11] Chiaki, G., et al. 2014, MNRAS, 439, 3121
[12] Yamanaka, M., et al. 2014, ApJL, 782, L35• 時間変動選択による低光度 AGN の同定 [松本恵未子:2015 年 3 月]

[13] Kisaka, S., & Tanaka, S. J. 2014, MNRAS, 443,
2063

• 超新星爆発における 26 Al, 60 Fe の合成 [堤陵:2016
年 3 月][14] Tominaga, N., et al. 2014, ApJ, 785, 98[15] Tominaga, N., et al. 2014, ATel, 6291, 1

4

連絡先[16] Shibata, S., Tominaga, N., & Tanaka, M. 2014,
ApJL, 787, L4

住所：〒 658-8501 兵庫県神戸市東灘区岡本 8-9-1
電話番号: 078-435-2484 (須佐) 2482 (冨永)[17] Chiaki, G., et al. 2015, MNRAS, 446, 2659

E-mail address: susa@konan-u.ac.jp (須佐）[18] Chiaki, G., & Yoshida, N. 2015, MNRAS, 451,
3955

tominaga@konan-u.ac.jp（冨永)WWW: http://tpweb2.phys.konan-u.ac.jp/[19] Yamanaka, M., et al. 2015, ApJ, 806, 191[20] Tanaka, S. J., et al. 2015, PTEP, 073E01

参考文献[21] Susa, H., et al. 2015, ApJ, 801, 13[1] Matsumoto, E., et al. 2013, CBET, 3465, 1[22] Tominaga, N., et al. 2015, ApJS, 219, 38[2] Machida, M. N., & Doi, K. 2013, MNRAS, 435,
3283

[23] Shibata, S., & Tominaga, N. 2015, PASJ, 67, 49[3] Susa, H. 2013, ApJ, 773, 185[25] Ishiyama, T., Sudo, K., Yokoi, S., et al. 2016,[24] Tanaka, S. J., 2016, ApJ, 827, 136

ApJ, 826, 9[4] Tominaga, N. et al. 2013, ApJL, 771, L12[26] Chiaki, G., et al. 2016, MNRAS, in press[5] Chiaki, G., et al. 2013, ApJ, 762, 50[27] Yamanaka, M., et al. 2016, PASJ, in press[6] Chiaki, G., et al. 2013, ApJL, 765, L390神戸大学大学院理学研究科物理学専攻 宇宙論研究室
早田次郎

1

構成

4

神戸大学宇宙論研究室は、2016 年４月１日より新連絡先
住所：〒 657-8501 神戸市灘区六甲台町１−１

たに立ち上げられた研究室です。
重力理論や素粒子論的宇宙論の研究を行っており、

電話番号: 078-803-xxxx 。

2016 年 10 月 1 日現在の構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://www.research.kobe-u.ac.jp/fscipacos/)。

教授 早田 次郎*特命助教 野海 俊文*

また E-mail address は、PD 学振特別研究員 宝利 剛*

username @phys.sci.kobe-uac.jpです。内線番号 (xxxx) とD2 友田 健太郎

username は以下の通りです。

D1 青木 新

内線番号
早田

M2 和田 晃実、石丸 晴海、伊藤 飛鳥、井上 輝
加藤 亮、 北脇 理帆、吉田 大祐

jiro

野海

M1 金 スロ、正木 愛美、なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線番号は掲載しません。WWW で*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

5629

username

最新の情報を提供しておりますので、御参照下さい。

研究

参考文献

研究対象は以下のとおりです。参考文献参照。

[1] A. Aoki, T. Houri and K. Tomoda,• 宇宙論

symmetries,”• 重力波

arXiv:1605.08955 [gr-qc].

• 重力理論[2] A. Ito and J. Soda,
JCAP 1604, no. 04, 035 (2016).

3

教育[3] I. Obata et al. [CLEO Collaboration],

修士課程では、場の理論、一般相対性理論、宇宙論

chromonatural inflation,”の基礎を学ぶとともに

Phys. Rev. D 93, no. 12, 123502 (2016).

最先端の研究を平行して行います。

91

[4] A. Aoki and J. Soda,
Phys. Rev. D 93, no. 8, 083503 (2016).
[5] R. Kato and J. Soda,
background with pulsar timing arrays,”
Phys. Rev. D 93, no. 6, 062003 (2016).
[6] D. Yoshida and J. Soda,
Phys. Rev. D 93, no. 4, 044024 (2016).

92神戸大学惑星学専攻理論グループ
牧野淳一郎

1

構成

3

神戸大学惑星学専攻では、シミュレーション天文学、教育

最近の博士論文

惑星形成理論、惑星気候学等の研究を行っており、2016• Formation and evolution of Saturn’s
ringmoonlet system [安井 佑貴: 2014 年 3 月]

年 8 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。
教授 林祥介、大槻圭史、牧野淳一郎*• Formation of satellite systems of giant planets:

准教授 岩山隆寛、高橋芳幸

Contribution of planetesimals from heliocentric
orbits [末次 竜: 2014 年 3 月]

講師 山崎和仁D3 河合 佑太、兵頭 龍樹• On the dynamical evolution and diversity ofplanetary ring-satellite systems [兵頭 龍樹: 2016
年 9 月]

M2 岡崎 正悟、村上 美雪、横村 尚子
M1 松田 幸樹、佐久川 遙、川村 浩司

最近の修士論文*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員• 大気大循環モデルによる火星大気での水循環の2

数値計算 [関 友也:2014 年 3 月]

研究当グループの研究対象は以下のとおりです。

4• 大規模シミュレーションによる天体形成・進化

連絡先

住所：〒 657-8501 神戸市灘区六甲台町 1-1の研究

電話番号:078-803-5756• 微分幾何学に基づく地学現象の理論的研究

当グループについての最新の情報は www でも得られ• 計算機シミュレーションによる惑星表層環境のます (http://www.planet.sci.kobe-u.ac.jp/)。

研究以下はスタッフのみの情報です。

• 惑星、衛星、リング、小惑星の起源と進化に関
する研究

岩山

• 惑星大気シミュレーションモデルの開発

大槻• 地球流体力学 (回転成層流体の力学)

高橋Email address

林

93

iwayama[at]kobe-u.ac.jp
ohtsuki[at]tiger.kobe-u.ac.jp
yot[at]people.kobe-u.ac.jp

牧野shsouke[at]gfd-dennou.org
jmakino[at]people.kobe-u.ac.jp

山崎yk2000[at]kobe-u.ac.jp

広島大学宇宙物理学研究室
山本一博

1

構成

3

広島大学大学院理学研究科宇宙物理学研究室は、理

教育

最近の博士論文

論宇宙物理学の研究を行っており、2016 年 7 月 1 日• Stochastic Gyroresonant Acceleration for Hard
Electron Spectra of Blazars: Eﬀect of Dampingof Cascading Turbulence [格和純: 2016 年 3 月]

現在の構成員は以下の通りです。
教授 小嶌康史*• Testing modified gravity models with multiwavelength observations of galaxy clusters [照准教授 山本一博*
助教 岡部信広

喜名歩: 2016 年 3 月]

研究生 照喜名歩

最近の修士論文
http://theo.phys.sci.hiroshima-u.ac.jp/˜astro/thesis.html

M2 石原誠也, 植野良紀, 金井佑介

を参照して下さい。

M1 南岳, 岡本聖樹, 達川瑠美, 佐久間大樹, 山口峻平,
井村俊介

4*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

連絡先

住所：〒 739-8526 東広島市鏡山 1-3-1

2

電話番号:ダイアルイン方式で、082-424-xxxx

研究（xxxx は下記内線番号）

当研究室では、天体物理学、宇宙論、相対論、銀河

内線番号団観測に関する研究を主に行っています。

小嶌康史

具体的な研究対象は、ブラックホールやコンパクト

山本一博

7365
7369

天体の相対論的天体現象、パルサーやマグネターの磁

岡部信広

7362

気圏構造、観測的宇宙論と暗黒エネルギー・重力理論

usernameykojima-phys@*kazuhiro@*okabe@*@*: @hiroshima-u.ac.jp
研究室ホームページ：の検証、インフレーション宇宙、膨張宇宙での量子場の基礎研究、銀河団の弱い重力レンズ解析、銀河団のhttp://theo.phys.sci.hiroshima-u.ac.jp/˜astro/index.html

多波長研究、等です。

なお、部屋割は毎年変更されますので、各人の内線

研究内容の詳細、出版論文については末尾に挙げた番号は掲載しません。WWW で最新の情報を提供し研究室のホームページから参照してください。

ておりますので、御参照下さい。

94山口大学大学院創成科学研究科物理学分野
坂井伸之

1• 非線形電磁場と結合した２＋１重力理論におけ構成

る新たな解の導出 [國安正志:2014 年 2 月]
宇宙物理学（理論）関係の研究室は、素粒子理論研
究室 S と理論宇宙物理学研究室 R の 2 つです。2016• ワームホールシャドウ [大神隆幸:2015 年 8 月]

年 9 月 1 日現在の構成員は以下の通りです。

• グラバスターの重力レンズ効果 [久保智裕:2016

S

年 2 月]

R

教授 白石清 、坂井伸之 (理論懇会員)

DC 國安正志 S (D3)、大神隆幸 R (D1)

連絡先

M2 篠田智明 R

4

M1 伊藤圭汰 R 、伊藤匠 S 、南里啓太朗 R

住所：〒 753-8512 山口市吉田 1677-1
電話：083-933-内線番号

2

E-mail：username @yamaguchi-u.ac.jp

研究

http://www.sci.yamaguchi-u.ac.jp/dep/pi/labs（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力理論、高次元モデルなどを研究しています。

國安

その他、スケール不変な重力理論、induced gravity、

大神

内線番号

username

白石

5681

shiraish坂井

5672

nsakaiu003wav501wa

多重力子理論、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]。強重力天体から宇宙の創生・進化まで、重力の関わる諸現象を研究していま[1] N. Kan, T. Maki & K. Shiraishi, Class. Quant.
Grav. 32, 095002 (2015)

す。近年は、普通のブラックホールと見分けのつきに
くい未知天体（ワームホール・グラバスター・高次元[2] T. Tamaki & N. Sakai, Phys. Rev. D 90, 085022(2014); N. Sakai, H. Saida & T. Tamaki, ibid.
90, 104013, (2014); T. Ohgami & N. Sakai, ibid.

ブラックホール）の観測的特徴を調べ、将来の観測か
らそれらが発見されることを狙っています。

3. スポーツ物理学 [3]。宇宙とは関係ありませんが、
剣道・柔道・ソフトボール等の合理的動作の理屈を物

91, 124020, (2015); T. Kubo & N. Sakai, ibid.
93, 084051, (2016)

理学的に解明しています。

3[3] 坂井・竹田, 武道学研究 48, 35 (2015); 坂井・牧・
竹田, 同誌 49, 1 (2016); 竹田・坂井, 全国教育系

教育大学剣道連盟ゼミナール剣道 18, 25 (2016)

最近の修士論文95福岡大学理学部

理論天体物理学研究室
固武慶

構成

1

3

当研究室では、大質量星の重力崩壊やコンパクト天最近の修士論文

体の形成過程を明らかにすべく、主に数値シミュレー• 重力崩壊型超新星の爆発メカニズムと重力波 [荒木 惟:2015 年 3 月]

ションを用いた理論研究を行なっている。2016 年 4 月

1 日現在の構成員は以下の通りである。
准教授 固武慶*
助教

教育

4

公募中

連絡先

住所：〒 814-0180 福岡県福岡市城南区七隈 8-19-1

M2 池田詠甚

電話番号:ダイアルイン方式で、092-871-6631（内線M1 坪根達之

6155）
当研究室についての最新の情報は www でも得られます (https://www.cis.fukuoka-u.ac.jp/ kkotake/)。

*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

2

研究

参考文献

重力崩壊型超新星は太陽質量の約 10 倍を超える大[1] Kotake, K., Sumiyoshi, K., Yamada, S., et al.

質量星がその進化の最終段階に示す大爆発現象である。

2012, Progress of Theoretical and Experimental
Physics, 2012, 01A301

超新星は一天体現象ではありながら、それ自体が中性
子星、ブラックホール、マグネターといった極限的コン機構を明らかにすることは、恒星進化論の最重要テー[2] Takiwaki, T., Kotake, K., & Suwa, Y. 2016,
MNRAS Letters, 461, L112

マの一つである。この問題に対して、星が持つ自転、[3] Kotake, K. 2013, Comptes Rendus Physique, 14,

パクト天体の形成過程そのものであり、超新星の爆発

磁場のようなマクロ物理と、ニュートリノ反応を始め318とするミクロ物理の効果に着目した上で、主に数値シ[4] Nakamura, K., Horiuchi, S., Tanaka, M., et al.

ミュレーションを用いた研究を行なっている [1, 2]。特2016, MNRAS in pressに最近では、爆発時のマルチメッセンジャーシグナル(ニュートリノ、重力波、電磁波放射) の理論的予測を[5] Kotake, K., Takiwaki, T., Suwa, Y., et al. 2012,
Advances in Astronomy, 2012, 428757

行い [3, 4]、将来のマルチメッセンジャー観測から如何に爆発メカニズムに迫ることができるか、その可能[6] Hayama, K., Kuroda, T., Kotake, K., & Takiwaki, T. 2015, Physical Review D, 92, 122001

性を探求する研究に力点を置いて進めている [5, 6]。

96九州産業大学工学部
中村賢仁, 鴈野重之

構成

1

連絡先

4

九州産業大学工学部には機械工学科所属の中村と，住所：〒 813-8503 福岡市東区松香台 2-3-1 九州産業

基礎教育サポートセンター所属の鴈野が在籍し，宇宙大学

物理学に関する研究を行っています．2016 年 8 月現

電話番号:ダイアルイン方式で，092-673-xxxx （xxxx

在の構成員は以下の通りです．

は下記内線番号）准教授 中村賢仁*

また E-mail address は，特任講師 鴈野重之*

です．内線番号 (xxxx) と username は以下の通りです．

username @ip.kyusan-u.ac.jp*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

内線番号username

5844
5873

nakamurakarino

中村

研究

2

鴈野

研究対象は以下のとおりです．

参考文献
2.1

降着円盤 (中村)[1] S. Karino, ”Bimodality of Wind-fed Accretionin High Mass X-ray Binaries”, Publications of

ブラックホール X 線連星の X 線スペクトルが示す

Astronomical Society of Japan, Vol. 66(2), p.
34 (2014)

ハード状態からソフト状態への遷移について、磁気流体数値実験による研究を行っています。

[2] S. Karino, ”Numerical Modeling of Clump Ac-

2.2

cretion onto Neutron Star”, Astrophysics andSpace Science, 358, #21, (8 pages) (2015)

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[3] S. Karino & J. C. Miller, ”Accretion modeof the Ultra-Luminous X-ray source M82 X-2”
Monthly Notice of Royal Astronomical Society,研究を行っています [1, 2, 3, 4]．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in press (2016)

値的研究を行っています．

[4] S. Karino, ”The nature of the X-ray pulsar

3

in M31: an intermediate mass X-ray binary?”
Publications of Astronomical Society of Japan,
accepted (2016)

教育
九州産業大学工学部では，1，2 年次学生に対し，工学のための物理学と物理実験を開講しています．

97九州大学 惑星系形成進化学研究室
町田正博

1

構成

3

惑星系形成進化学の研究室は、理論グループと実験

教育

最近の修士論文

グループに分かれています。理論グループは、星・惑

• 原始星形成コアにおける磁場の効果 [田中優一]

星形成などの研究を研究しています。実験グループは、• NWA1665 の希カス同位体組成に基つく起源と炭素質コントライトクルとの関連 [飛松優]

隕石などの解析による初期太陽系の起源・進化の研究を行っています。2016 年 8 月 31 日現在の構成員は以下の通りです。
教授 関谷実• 日周ヤーコフスキー効果を考慮に入れたヒルダ
群小惑星の軌道進化 [牧瀬孔明]

准教授 町田正博*• 超巨大質量ブラックホールの進化 [森田一平]

助教 岡崎隆司• 月レゴリス粒子の表面組織観察と希ガス同位体から探る宇宙風化 [平山友紀子]

D3 大西勇武
M2 武田和也, 原田萌香, 樋口公紀, 松下祐子, 宮首宏

4輝, 岡田大典, 青島秀治

連絡先

住所：〒 819-0395 福岡市西区元岡 744 番地九州大学。

M1 中田智絵, 与賀田佳澄, 工藤星授, 下山ちひろ, 高野凌平, 吉田雄祐

当研究室についての最新の情報は www でも得られます (https://jupiter.geo.kyushu-u.ac.jp/index.html)。ま*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員

た E-mail address は、machida.masahiro.018 @m.kyushu-

u.ac.jp

2

研究
参考文献

理論グループは磁気流体シミュレーションを用いて星形成の母体である分子雲コアの重力収縮過程、原始[1] Machida, M. N. 2014, ApJL, 796, L17星の形成、星周円盤の形成、円盤中での惑星の誕生の[2] Sekiya, M., & Shimoda, A. A. 2014, Planetary
and Space Science, 97, 23

過程の研究をしています。また、解析的な手法や数値計算を用いた初期太陽系でのダストの運動についての研究も行っています。実験グループは、隕石や宇宙[3] Okazaki, R., Noguchi, T., Tsujimoto, S.-i., et al.
2015, Earth, Planets, and Space, 67, 90

塵などの地球外物質を分析し太陽系物質の起源、進化過程の解明の研究を行っています。参考文献 [1, 2, 3]参照。

98

琉球大学宇宙物理学研究室
瓜生康史、谷口敬介

1

構成る研究をしています。更にそれらの準平衡解を合体シ
ミュレーションの初期データとして提供しています。

琉球大学宇宙物理学研究室は、理学部物質地球科学科物理系に所属しており、大学院は理工学研究科物質地球科学専攻（修士）と理工学研究科総合知能工学専

教育3

攻（博士）に属しています。2016 年 8 月 1 日現在の構

最近の修士論文

成員は以下の通りで、これに加え例年 2〜4 名の卒業
研究生（学部 4 年生）が配属されます。

• トランペット型スライス上のパンクチュア法を用いた連星ブラックホールの初期値データ [川村教授 瓜生康史*

拓夢: 2013 年 3 月]

准教授 谷口敬介*

最近の卒業研究M2 岡本章宏• ポスト・ニュートン近似を用いた連星パルサー*印は理論天文学宇宙物理学懇談会会員の解析 [北岡佑一: 2016 年 3 月]

• THE FIRST STARS −宇宙で最初に生まれた2

研究星− [佐伯優，新垣翔大: 2016 年 3 月]

相対論的宇宙物理学、特に高密度天体の構造に関す

連絡先る研究や数値相対論の研究を主に行っています。

4

相対論的な回転星の構造

住所：〒 903-0213 沖縄県中頭郡西原町千原１番地

最近の研究で、比角運動量が一定の回転から剛体回

電話番号：098-895-xxxx （xxxx は下記内線番号）

転までを含む差動回転則の表式とその積分形を導くこ

当研究室についての最新の情報は www でも得られとに成功し、様々な差動回転をする高密度星の解を求ます (http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/wiki/)。また

めるコード開発に成功しました。また、3 軸不等に変E-mail address は、
username @sci.u-ryukyu.ac.jpです。内線番号 (xxxx) と username は以下の通りで形したり、極めて強い磁場を伴った、高速回転高密度星の計算法を開発しています。

す。

コンパクト連星の一般相対論的準平衡解
ブラックホールや中性子星などで構成された連星系

内線番号

は、重力波の放出源として、また継続時間の短いガン

瓜生

マ線バーストを引き起こす候補天体の一つとして、興谷口

味深い天体です。これらの連星系について一般相対論
的な準平衡解を求め、合体直前の物理過程を解明す

99

8521
8522

usernameuryu
ktngc