奈良教育大学
教育学部
理科教育講座

准教授

信川 正順

ノブカワ マサヨシ
NOBUKAWA MASAYOSHI

学内兼務所属、兼務職、管理運営

  1. 奈良教育大学
  2. 奈良教育大学

プロフィール

  1. 大学で物理学を勉強して、大学院から小さいころより憧れていた宇宙を研究するようになりました。夜空を見上げると、漆黒の中に星が瞬いている穏やかな宇宙が見えます。宇宙からは、私たちの目で見ることができる可視光だけではなく、電波やエックス線など様々な波長の光がやってきます。特に、高エネルギーのエックス線やガンマ線では、宇宙はブラックホールがたくさん存在し、星の誕生と消滅が絶えず起こっているなど、激動の場であることが直接見えてきます。エックス線天文衛星などを駆使して、新しい宇宙現象の開拓をしていきたいと考えています。

経歴

  1. 京都大学 白眉センター 特定助教 2011/04/01-2015/09/30
  2. 奈良教育大学 教育学部 特任准教授 2015/10/01-2017/03/31
  3. 奈良教育大学 教育学部 准教授 2017/04/01-2017/08/31
  4. 奈良教育大学 理科教育講座 准教授 2017/09/01-現在

学歴

  1. 京都大学 理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 博士後期 2011/03/23 修了

学位

  1. 博士(理学) 京都大学 2011/03/23

教員からのメッセージ

大学で物理学を勉強して、大学院から小さいころより憧れていた宇宙を研究するようになりました。夜空を見上げると、漆黒の中に星が瞬いている穏やかな宇宙が見えます。宇宙からは、私たちの目で見ることができる可視光だけではなく、電波やエックス線など様々な波長の光がやってきます。特に、高エネルギーのエックス線やガンマ線では、宇宙はブラックホールがたくさん存在し、星の誕生と消滅が絶えず起こっているなど、激動の場であることが直接見えてきます。エックス線天文衛星などを駆使して、新しい宇宙現象の開拓をしていきたいと考えています。

研究分野

  1. 天文学
  2. 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

研究キーワード

  1. X線天文学

研究テーマ

  1. 銀河系拡散X線放射の観測研究 天の川銀河、X線、X線天文学 天の川銀河系にはX線星に分解できない広がったX線放射が存在しています。X線天文衛星を用いた観測を行い、その起源を研究しています。 2011/04/01-現在
  2. 銀河系内高エネルギー現象の観測研究 2011/04/01-現在

外部資金(競争的資金)等の研究課題

  1. 超小型衛星デモ機を利用した初等・中等教育での探究的な学びのパッケージの開発と実践 科学研究費 基盤研究(B) 日本学術振興会 2020/04/01-2024/03/31 近年の調査では、科学技術に支えられた現代社会に生きながらも、その基礎となる理科への学習意欲と有用感は日本の高校生では低い事が明らかになった。これは、科学技術が関わる様々な政策を選択する市民の育成の点で大きな問題である。そこで、我々は近年登場した超小型人工衛星に着目した。特に、従来の 超小型衛星を「作る」教育利用から脱し、地上から生徒が「使う」教育利用を検討した。「実際の超小型衛星とほぼ同じデモ機が生徒達と科学技術との距離を縮め、理科の有用感を増す非常に良い教材になる可能性がある」という独自の視点に至った。上記の着想に基づき、本研究では教材としての超小型衛星デモ機を開発する。それを使い 小中高の学校現場で実施できる探究的な学びの教育パッケージを、教育学・教育工学・教育 心理学の知見にも立って開発し、公開する。更に実践を行い、その教育効果を測定する。
  2. 銀河面拡散X線放射の観測による銀河系内宇宙線加速の初期機構の解明 科学研究費 若手研究(B) 日本学術振興会 2017/04/01-2021/03/31 宇宙高エネルギー粒子、宇宙線の起源は現在の高エネルギー宇宙物理に残された未解決問題である。それは「低エネルギー粒子が徐々に高いエネルギーに加速されるプロセス」と理解されている(フェルミ加速など)。しかし、加速の初期にできるはずの低エネルギー(MeV)粒子の観測的情報はほぼ皆無であった。申請者はこれまで銀河系内に広く分布するX線放射(GDXE)の観測研究を行ってきた。その主成分は1億度の高温プラズマであると考えられてきたが、GDXEの一部(中性鉄の輝線)は別の起源「荷電粒子と星間ガスの相互作用によるX線放射」であることを突き止めた。この荷電粒子は宇宙線加速の初期、MeV領域に相当する。本研究はこの実績のもとに、X線観測を用いてはじめてMeV粒子の存在とその分布を明らかする。これにより、これまでに捉えられていなかった宇宙線加速の初期機構を解明する。
  3. X線精密分光による銀河MeV宇宙線研究の開拓 科学研究費 基盤研究(A) 日本学術振興会 2015/04/01-2019/03/31 フェルミ衛星やチェレンコフ望遠鏡により,GeV・TeVの銀河宇宙線陽子の情報が入手可能になった.一方,MeV宇宙線陽子のデータは地球のごく近傍を除いて未だ皆無である.この状況で,「すざく」の観測から申請者は,銀河面の中性鉄(6.4keV)輝線の起源がMeV陽子である事を発見した.そこで本研究は下記の目的の元,精密X線分光によるMeV銀河宇宙線陽子の研究を開拓する.
  4. X線・ガンマ線観測による銀河中心高エネルギー活動の解明 科学研究費 若手研究(B) 日本学術振興会 2012/04/01-2015/03/31 本課題は、天の川銀河系中心部の広がったX線放射に着目し、その領域で起こる高エネルギー現象の有機的つながりを解き明かすことを目的とした。本研究では、1億度近くにもなる高温プラズマの存在を証明し、分子ガス雲からのX線放射観測により過去の銀河中心ブラックホールの活動を解き明かした。これにより、銀河の中心領域で起こる高エネルギー現象の全貌を調査した。本研究の大きな柱である「ASTRO-H」衛星は打ち上げが本研究開始であった2012年当時の予定(2014年度)よりも遅れてしまい、上記高エネルギー現象の関連性の解明までは至らなかった。2015年度の打ち上げの後には、本研究の完成を行う予定である。

著書

  1. 極・宇宙を解く 福江純、沢武文、高橋真聡、松本桂、政田洋平、大朝由美子、西山正吾、須藤広志、信川正順、幅良統 第5章の一部 恒星社厚生閣 2020/02/10 978-4-7699-1643-7 URL 天文教育の第一線に立つ教授陣による、現代天文学の演習テキスト。本書は現代天文学の基礎から最先端の問題にいたる内容を、自ら学習して知識とすることを目指した『超・宇宙を解く』の改訂版。新しい執筆者を加え、10の新節を追加した(3節削除)。最新のデータや数多くの図・写真、便利な諸表を駆使し、演習を実際に行うことによって、さまざまな天体現象の解析が学べる。

論文

  1. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Optical blocking performance of CCDs developed for the X-ray Astronomy Satellite XRISM Hiroyuki Uchida et al. (46 authors) proceedings of the 12th International "Hiroshima" Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detector (HSTD12) Elsevier 978/ article id. 164374 2020/10/21 10.1016/j.nima.2020.164374 URL We have been developing P-channel Charge-Coupled Devices (CCDs) for the upcoming X-ray Astronomy Satellite XRISM, planned to be launched in 2021. While the basic design of the CCD camera (Soft X-ray Imager: SXI) is almost the same as that of the lost Hitomi (ASTRO-H) observatory, we are planning to reduce the "light leakages" that is one of the largest problems recognized in Hitomi data. We adopted a double-layer optical blocking layer on the XRISM CCDs and also added an extra aluminum layer on the backside of them. We develop a newly designed test sample CCD and irradiate it with optical light to evaluate the optical blocking performance. As a result, light leakages are effectively reduced compared with that of the Hitomi CCDs. We thus conclude that the issue is solved by the new design and that the XRISM CCDs satisfy the mission requirement for the SXI.
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 Inverse First Ionization Potential Effects in Giant Solar Flares Found from Earth X-Ray Albedo with Suzaku/XIS Katsuda, Satoru; Ohno, Masanori; Mori, Koji; Beppu, Tatsuhiko; Kanemaru, Yoshiaki; Tashiro, Makoto S.; Terada, Yukikatsu; Sato, Kosuke; Morita, Kae; Sagara, Hikari; Ogawa, Futa; Takahashi, Haruya; Murakami, Hiroshi; Nobukawa, Masayoshi; Tsunemi, Hiroshi; Hayashida, Kiyoshi; Matsumoto, Hironori; Noda, Hirofumi; Nakajima, Hiroshi; Ezoe, Yuichiro Tsuboi, Yohko; Maeda, Yoshitomo; Yokoyama, Takaaki; Narukage, Noriyuki The Astrophysical Journal American Astronomical Society 891/ 2, id.126 2020/03/12 10.3847/1538-4357/ab7207 URL
  3. 研究論文(学術雑誌) 共著 Discovery of annular X-ray emission centered on MAXI J1421-613: Dust-scattering X-rays? Nobukawa, Kumiko K.; Nobukawa, Masayoshi; Yamauchi, Shigeo Publications of the Astronomical Society of Japan 日本天文学会 72/ 2, id.31 2020/03/09 https://doi.org/10.1093/pasj/psaa007 URL We report the discovery of an annular emission of ∼3−9′radius around the center of a transient source, the X-ray burster MAXI J1421-613, in the Suzaku follow-up analysis. The spectrum of the annular emission shows no significant emission-line structure, and is well explained by an absorbed power-law model with a photon index of ∼4.2⁠. These features exclude the possibility that the annular emission is a shell-like component of a supernova remnant. The spectral shape, the time history, and the X-ray flux of the annular emission agree with the scenario that the emission is due to a dust-scattering echo. The annular emission is made under a rare condition of the dust-scattering echo, where the central X-ray source, MAXI J1421-613, exhibits a short time outburst with three X-ray bursts and immediately re-enters a long quiescent period. The distribution of the hydrogen column density along the annular emission follows that of the CO intensity, which means that MAXI J1421-613 is located behind the CO cloud. We estimate the distance to MAXI J1421-613 to be ∼3kpc assuming that the dust layer responsible for the annular emission is located at the same position as the CO cloud.
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 Neutral iron line in the supernova remnant IC 443 and implications for MeV cosmic rays Nobukawa, Kumiko K.; Hirayama, Arisa; Shimaguchi, Aika; Fujita, Yutaka; Nobukawa, Masayoshi; Yamauchi, Shigeo Publications of the Astronomical Society of Japan 日本天文学会 71/ 6, id.115 2019/09/17 https://doi.org/10.1093/pasj/psz099 URL We report a discovery of bright blob-like enhancements of an Fe I Kα line in the northwest and the middle of the supernova remnant (SNR) IC 443. The distribution of the line emission is associated with molecular clouds interacting with the shock front, and is totally different from that of the plasma. The Fe I Kα line has a large equivalent width. The most plausible scenario for the origin of the line emission is that the MeV protons accelerated in the shell leak into the molecular clouds and ionized the Fe atoms therein. The observed Fe I Kα line intensity is consistent with the prediction of a theoretical model in which MeV protons are accelerated along with GeV and TeV protons at the SNR.
  5. 研究論文(学術雑誌) 共著 X-ray spectra of Sagittarius A East and diffuse X-ray background near the Galactic center Ono, Akiko; Uchiyama, Hideki; Yamauchi, Shigeo; Nobukawa, Masayoshi; Nobukawa, Kumiko K.; Koyama, Katsuji Publications of the Astronomical Society of Japan 日本天文学会 71/ 3, id.52 2019/04/09 https://doi.org/10.1093/pasj/psz025 URL

研究発表

  1. 口頭発表(一般) X 線分光撮像衛星 XRISM による天の川銀河中心の観測計画 日本天文学会2020年秋季年会 2020/09/10 XRISM衛星による銀河系中心領域の観測計画について発表する。
  2. 口頭発表(一般) 銀河中心拡散X線放射 の硬X線成分 日本天文学会2020年春季年会 2020/03
  3. 口頭発表(招待・特別) 高角度分解能の硬X線観測で観る 銀河中心領域 〜拡散天体を中心に〜 FORCE研究会 2020/02/20
  4. ポスター発表 Local enhancement of Ni abundance in the Galactic Center X-ray emission Galactic center workshop 2019: New Horizons in Galactic Center Astronomy and Beyond 2019/10/21 URL
  5. ポスター発表 The Galactic Center Diffuse X-rays and Isolated Blackholes with FORCE Galactic center workshop 2019: New Horizons in Galactic Center Astronomy and Beyond 2019/10/21 URL

受賞学術賞

  1. 第一回日本学術振興会育志賞 2011/02/01
  2. 優秀若手論文賞 2010/07/22

地域貢献、国際貢献、学会活動

  1. 五條市サイエンススクール 2019/08/06-2019/08/06 小学生向けに自然科学の講座を開催した。屋内プラネタリウムの紹介および、プラネタリウムを自作した。
  2. 国際会議COSPAR2020 "銀河中心セッション"の運営委員 2019/04/01-2021/03/31 宇宙科学の大規模国際会議COSPARの1セッション「銀河中心」を主催する
  3. 国際会議「銀河中心ワークショップ」の運営委員(共同座長) 2019/01/01-2019/10/24 銀河系の中心領域の研究に関する国際会議
  4. 教員免許状更新講習 2018/08/21-2018/08/21 教員免許状更新講習を実施した。
  5. 教員免許状更新講習 2017/08/23-2017/08/23 教員免許状更新講習を実施した。

所属学協会

  1. 国際天文学連合 2015-現在
  2. 日本物理学会 2014-現在
  3. 高エネルギー宇宙物理連絡会 2011-現在
  4. 日本天文学会 2006-現在