研究者業績
基本情報
- 所属
- 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 宇宙物理学研究系 教授
- J-GLOBAL ID
- 201801002962836691
- researchmap会員ID
- B000323419
- 外部リンク
主にX線天文学の研究をやっています。X線天体のフォローアップとして、地上赤外線観測、電波観測もやってます。ブラックホール、中性子星、白色矮星、AGN、銀河面からのX線放射などに興味を持っています。
宇宙航空研究開発機構（JAXA）・宇宙科学研究所（ISAS）にて、MAXI、XRISMを始めとする天文衛星のデータ処理・解析システムの開発、宇宙科学データアーカイブDARTSの運用を行っています。DARTSにおける全天多波長早見システムJUDO2を開発しました。また、「あかり」のアーカイブデータと他の衛星データを組み合わせ、LiteBIRDなどによる将来の宇宙論精密観測に必要な、銀河系内の赤外線前景放射モデルの作成に取り組んでいます。
研究キーワード
2研究分野
1経歴
4-
2005年8月 - 現在
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2001年8月 - 2004年12月
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1991年4月 - 1992年3月
学歴
2-
1986年4月 - 1991年3月
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1980年4月 - 1986年3月
委員歴
4-
2020年11月 - 現在
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2020年4月 - 現在
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2020年4月 - 現在
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2020年4月 - 現在
論文
258-
Publications of the Astronomical Society of Japan 2025年10月7日
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The Astrophysical Journal Letters 982(1) L5-L5 2025年3月12日Abstract We present XRISM Resolve observations of the core of the hot, relaxed galaxy cluster Abell 2029 (A2029). We find that the line-of-sight bulk velocity of the intracluster medium (ICM) within the central 180 kpc is at rest with respect to the brightest cluster galaxy, with a 3σ upper limit of ∣v bulk∣ < 100 km s−1. We robustly measure the field-integrated ICM velocity dispersion to be σ v = 169 ± 10 km s−1, obtaining similar results for both single-temperature and two-temperature plasma models to account for the cluster cool core. This result, if ascribed to isotropic turbulence, implies a subsonic ICM with Mach number and a nonthermal pressure fraction of 2.6 ± 0.3%. The turbulent velocity is similar to what was measured in the core of the Perseus cluster by Hitomi, but here in a more massive cluster with an ICM temperature of 7 keV, the limit on the nonthermal pressure fraction is even more stringent. Our result is consistent with expectations from simulations of relaxed clusters, but it is on the low end of the predicted distribution, indicating that A2029 is an exceptionally relaxed cluster with no significant impacts from either a recent minor merger or active galactic nucleus activity.
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Nature 638(8050) 365-369 2025年2月12日
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International Journal of Modern Physics A 2025年1月29日Recent direct measurements of the energy spectra of the charged cosmic ray have revealed unexpected spectral features, most notably the onset of a progressive hardening at few hundreds of GeV/n not only of proton and He spectra but also observable for heavier nuclei. Thus, the study of the spectra behavior of heavy elements may shed light on understanding propagation and acceleration phenomena in our Galaxy. In particular, Fe and Ni provide favorable conditions for observations thanks to the low background contamination from spallation of higher mass elements they are affected by. The CALorimetric Electron Telescope, CALET, has been measuring high-energy cosmic rays on the International Space Station since October 2015. The instrument consists of two layers of segmented plastic scintillators, a 3 radiation length thick tungsten-scintillating fiber imaging calorimeter and a 27 radiation length thick PWO calorimeter. It identifies the charge of individual elements up to Ni and beyond and it measures the energy of cosmic-ray nuclei providing a direct measurement of their spectra. In this contribution, the iron and nickel spectra, resulted after 5 years of data acquisition, are presented in the energy range between 10 and 2000 GeV/n and between 8.8 and 240 GeV/n, respectively. The analysis procedure and the assessment of systematic errors are detailed, in addition to the ratio between the two fluxes. Both spectra show similar shape and energy dependence.
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Publications of the Astronomical Society of Japan 2024年12月26日Abstract Sagittarius A East is a supernova remnant with a unique surrounding environment, as it is located in the immediate vicinity of the supermassive black hole at the Galactic center, Sagittarius A$^{*}$. The X-ray emission of the remnant is suspected to show features of overionized plasma, which would require peculiar evolutionary paths. We report on the first observation of Sagittarius A East with the X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM). Equipped with a combination of a high-resolution microcalorimeter spectrometer and a large field-of-view CCD imager, we for the first time resolved the Fe xxv K-shell lines into fine structure lines and measured the forbidden-to-resonance intensity ratio to be $1.39 \pm 0.12$, which strongly suggests the presence of overionized plasma. We obtained a reliable constraint on the ionization temperature just before the transition into the overionization state, of $\gt\! 4\:$keV. The recombination timescale was constrained to be $\lt\! 8 \times 10^{11} \:$cm$^{-3}\:$s. The small velocity dispersion of $109 \pm 6\:$km$\:$s$^{-1}$ indicates a low Fe ion temperature $\lt\! 8\:$keV and a small expansion velocity $\lt\! 200\:$km$\:$s$^{-1}$. The high initial ionization temperature and small recombination timescale suggest that either rapid cooling of the plasma via adiabatic expansion from dense circumstellar material or intense photoionization by Sagittarius A$^{*}$ in the past may have triggered the overionization.
MISC
117-
ASTRONOMICAL DATA ANALYSIS SOFTWARE AND SYSTEMS XXVI 521 205-208 2019年
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ASTRONOMICAL DATA ANALYSIS SOFTWARE AND SYSTEMS XXVIII 523 515-518 2019年
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ASTRONOMICAL DATA ANALYSIS SOFTWARE AND SYSTEMS XXVI 521 46-49 2019年
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Publications of the Astronomical Society of Japan 70(3) 2018年2月14日We present results from the Hitomi X-ray observation of a young<br /> composite-type supernova remnant (SNR) G21.5$-$0.9, whose emission is dominated<br /> by the pulsar wind nebula (PWN) contribution. The X-ray spectra in the 0.8-80<br /> keV range obtained with the Soft X-ray Spectrometer (SXS), Soft X-ray Imager<br /> (SXI) and Hard X-ray Imager (HXI) show a significant break in the continuum as<br /> previously found with the NuSTAR observation. After taking into account all<br /> known emissions from the SNR other than the PWN itself, we find that the Hitomi<br /> spectra can be fitted with a broken power law with photon indices of<br /> $\Gamma_1=1.74\pm0.02$ and $\Gamma_2=2.14\pm0.01$ below and above the break at<br /> $7.1\pm0.3$ keV, which is significantly lower than the NuSTAR result ($\sim9.0$<br /> keV). The spectral break cannot be reproduced by time-dependent particle<br /> injection one-zone spectral energy distribution models, which strongly<br /> indicates that a more complex emission model is needed, as suggested by recent<br /> theoretical models. We also search for narrow emission or absorption lines with<br /> the SXS, and perform a timing analysis of PSR J1833$-$1034 with the HXI and<br /> SGD. No significant pulsation is found from the pulsar. However, unexpectedly,<br /> narrow absorption line features are detected in the SXS data at 4.2345 keV and<br /> 9.296 keV with a significance of 3.65 $\sigma$. While the origin of these<br /> features is not understood, their mere detection opens up a new field of<br /> research and was only possible with the high resolution, sensitivity and<br /> ability to measure extended sources provided by an X-ray microcalorimeter.
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SPACE TELESCOPES AND INSTRUMENTATION 2018: ULTRAVIOLET TO GAMMA RAY 10699 2018年
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2017年8月31日This document presents HiPS, a hierarchical scheme for the description,<br /> storage and access of sky survey data. The system is based on hierarchical<br /> tiling of sky regions at finer and finer spatial resolution which facilitates a<br /> progressive view of a survey, and supports multi-resolution zooming and<br /> panning. HiPS uses the HEALPix tessellation of the sky as the basis for the<br /> scheme and is implemented as a simple file structure with a direct indexing<br /> scheme that leads to practical implementations.
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ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS 837(1) 2017年3月
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years of MAXI: monitoring X-ray Transients 2017年
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2015年12月1日The Galactic Ridge X-ray Emission (GRXE) spectrum has strong iron emission<br /> lines at 6.4, 6.7, and 7.0~keV, each corresponding to the neutral (or<br /> low-ionized), He-like, and H-like iron ions. The 6.4~keV fluorescence line is<br /> due to irradiation of neutral (or low ionized) material (iron) by hard X-ray<br /> sources, indicating uniform presence of the cold matter in the Galactic plane.<br /> In order to resolve origin of the cold fluorescent matter, we examined the<br /> contribution of the 6.4~keV line emission from white dwarf surfaces in the hard<br /> X-ray emitting symbiotic stars (hSSs) and magnetic cataclysmic variables (mCVs)<br /> to the GRXE. In our spectral analysis of 4~hSSs and 19~mCVs observed with<br /> Suzaku, we were able to resolve the three iron emission lines. We found that<br /> the equivalent-widths (EWs) of the 6.4~keV lines of hSSs are systematically<br /> higher than those of mCVs, such that the average EWs of hSSs and mCVs are<br /> $179_{-11}^{+46}$~eV and $93_{-3}^{+20}$~eV, respectively. The EW of hSSs<br /> compares favorably with the typical EWs of the 6.4~keV line in the GRXE of<br /> 90--300~eV depending on Galactic positions. Average 6.4~keV line luminosities<br /> of the hSSs and mCVs are $9.2\times 10^{39}$ and $1.6\times<br /> 10^{39}$~photons~s$^{-1}$, respectively, indicating that hSSs are intrinsically<br /> more efficient 6.4~keV line emitters than mCVs. We compare expected<br /> contribution of the 6.4 keV lines from mCVs with the observed GRXE 6.4 keV line<br /> flux in the direction of $(l,b) \approx (28.5\arcdeg, 0\arcdeg$). We conclude<br /> that almost all the 6.4 keV line flux in GRXE may be explained by mCVs within<br /> current undertainties of the stellar number densities, while contribution from<br /> hSSs may not be negligible.
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日本理科教育学会全国大会要項 (65) 198-198 2015年
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2014年12月3日In this white paper we describe the prospects for ASTRO-H for the study of<br /> outflows from active galactic nuclei. The most important breakthroughs in this<br /> field are expected to arise from the high spectral resolution and sensitivity<br /> in the Fe-K band, combined with broad-band sensitivity over the full X-ray band<br /> and spectral capabilities also at lower energies. The sensitivity in the Fe-K<br /> region allows to extend the absorption measure distribution of the outflow out<br /> to the highest ionisation states accessible, where observations with current<br /> X-ray missions indicate that most of the outflowing gas is to be found. Due to<br /> the high-resolution and sensitivity it will also be able to give the definitive<br /> proof for the existence of ultra-fast outflows, and if so, characterise their<br /> physical properties in great detail. These ultra-fast outflows carry very large<br /> amounts of energy and momentum, and are of fundamental importance for feedback<br /> studies. We show how the ASTRO-H observations in general can help to constrain<br /> numerical models for outflows. The link to reflection and emission processes is<br /> also discussed, as well as the possible relation between outflows and<br /> relativistic emission lines. Finally, we discuss the prospects for other<br /> related categories of objects like BAL quasars, partially covered sources and<br /> Compton thick outflows.
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SPACE TELESCOPES AND INSTRUMENTATION 2014: ULTRAVIOLET TO GAMMA RAY 9144 2014年
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40th COSPAR Scientific Assembly. Held 2-10 August 2014, in Moscow, Russia, Abstract id. E1.5-54-14. 2014年
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Astrophysical Journal 779(1) 2013年12月10日
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 12 29-37 2013年3月MAXI(Monitor of All-sky X-ray Image)は2009年8月から「きぼう」船外実験プラットフォーム上で観測を続けている X線全天モニタである.MAXIには2つの主要な役割があり,1つはX線突発変動天体の速報,もう1つは長期にわたる全天のX線による定常的な観測である.MAXIはISSの通信環境により,観測時間の70%はリアルタイムにデータを取得できる.MAXIは,リアルタイムデータを効率良く扱うため,MAXI-DBという地上システムを構築し,それらを利用してこれまでの3年間の観測で150件以上ものX線天体の変動現象に関する観測速報を行った.MAXIの観測データには多くの天体に関する様々な科学情報が含まれるため,データを全世界の科学者に利用しやすい形式で提供することは重要である.我々は段階的にデータ公開を実現してきており,現在までに300程度のカタログ天体の日々の画像,ライトカーブ,エネルギースペクトルデータや,ユーザーが任意に入力した位置/時刻に対応したデータ(オンデマンドデータ)を公開している. MAXIのデータは時間/空間方向で複雑に入り組んでいるため,1日毎に全データを1ファイルにアーカイブする方式では非効率で,オンデマンド公開で天体毎の解析処理の際,要求される処理時間を達成できなかった.そこで,X線データを時刻や到来方向によって整理し,幾つかのファイルに分割し,結合する方式を使ったシステムを構築した.その結果,100倍程度の効率化を達成することができた.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 12 19-27 2013年3月科学分野で扱われるデータ量は爆発的に増加しており,膨大なデータに対する機械的処理への要求は極めて高い.論文では,天体物理学におけるX線天体の X線アウトバースト現象を対象に,その観測データの類似検索を行う手法を提案する.具体的には,観測データからアウトバースト部分の自動検出を行なう.得られたデータに対し,ノイズ除去を目的とした平滑化と正規化を施した上で,動的タイムワーピング(DTW; DynamicTimeWarping)法を適用する. DTW法は,長さが異なる時系列データに対しても適用可能であるだけでなく,時間軸方向のスケーリングに対しても頑健なマッチングを行うことが距離である.さらに,X線アウトバーストの持つ特徴や,類似検索に対する要求を考慮し,DTW法の改良手法であるDerivative DTW法や,DTW法に滑り窓を適用した手法など,いくつかの新たな手法を提案する.さらに,実データとの比較によってその有効性を評価する.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 12 9-18 2013年3月かねてより筆者らは宇宙科学データの可視化について検討してきた.最近のiOSやAndroid等に代表されるモバイルデバイスは,教育・広報の観点からも無視できない存在になっている.科学データの可視化の 1つの手段として,モバイルデバイスの性能は年々向上しているが,モバイル通信環境は未だ発展途上にあり,科学データを即時に転送できるまでには至っていない.本稿では,利用者を待たせることなく科学データを可視化するために,科学データを逐次取込みながら処理するための手法について提案する.本手法は従来手法と比較して,データ転送に伴う待ち時間を短縮するのみならず,デバイス内のメモリや CPUの使用率低減にも寄与することが期待される.
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全国大会講演論文集 2012(1) 633-635 2012年3月6日近年の科学分野で扱われるデータの量は膨大である.その筆頭が天文学であり,今も多くのデータが蓄積されている.その内,現在注目されているものの一つに X線天体がある.動的タイムワーピング(Dynamic Time Warping,以下「DTW」)とは,音声や株価といった時系列データを比較する際よく用いられる手法である.これを利用するとDTW距離という類似度を示す一つの数値が得られる.本研究では,全天X線監視装置「MAXI」から提供されるX線天体観測データを対象に,X線天体が起こすバースト現象のデータに対しDTWを用いた類似検索を行い,類似したパターンを示す天体を発見する手法を提案する.
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第74回全国大会講演論文集 2012(1) 633-634 2012年3月6日近年の科学分野で扱われるデータの量は膨大である．その筆頭が天文学であり，今も多くのデータが蓄積されている．その内，現在注目されているものの一つに X線天体がある．動的タイムワーピング(Dynamic Time Warping，以下「DTW」)とは，音声や株価といった時系列データを比較する際よく用いられる手法である．これを利用するとDTW距離という類似度を示す一つの数値が得られる．本研究では，全天X線監視装置「MAXI」から提供されるX線天体観測データを対象に，X線天体が起こすバースト現象のデータに対しDTWを用いた類似検索を行い，類似したパターンを示す天体を発見する手法を提案する．
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 11 47-56 2012年3月デジタル技術の進展に伴い,今日,大量の天文観測データが地上の天文台や天文衛星から生み出されつつある.これらの大量データから適切な科学的情報を引き出すために,データを効率よく可視化する方法が望まれている.一方,デジタル技術の進歩により,近年,高精度のイメージをプラネタリウムで投影することが可能になってきている.そこで,この論文では,大規模な天文データの可視化のツールとしてデジタルプラネタリウムを利用する可能性について考察した.実際に,主にJAXA の科学衛星による観測データを用いたプラネタリウム番組を製作したので,その手法について報告する.そのようなプラネタリウム番組は可視化のツールとして使えるだけではなく,教育,アウトリーチ,娯楽の目的も果たすことができる.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 11(11-007) 7-11 2012年3月宇宙科学データ可聴化プロジェクトの現状を報告する.宇宙科学データ可聴化プロジェクトでは,日本の科学衛星の取得したX 線パルサーデータや,地磁気の変動を示すKp 指数などの音声化を行ってきた.また,一般的な数値データを音声によって表示するソフトウェアの開発を行った.このソフトウェアにより,数値の並びであった宇宙科学データを視覚障害者にとって意味のある音に変換することができるようになった.本論文では,宇宙科学データ可聴化プロジェクトの現状と,問題点を報告し,今後の開発方針をまとめる.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 11(11-007) 13-22 2012年3月時刻データを伴う宇宙科学データの可視化・可聴化手法について,教育・広報目的の観点で述べる.可視化・可聴化の素材としたデータは,X線天文衛星「あすか」や「すざく」の観測データ,太陽地球物理観測衛星「あけぼの」のPWSデータ,地磁気の変動を表すKp指数である.X線天文衛星のデータは,観測された個々の光子の飛来方向,エネルギー,時刻の情報が記録されており,衛星の軌道要素も併せて提供されている.これらのイベントを,衛星軌道と照らし合わせながら,時刻に沿って描画もしくは可聴化することにより,天文観測の追体験が可能となる.PWSデータ及びKp指数は,それぞれの観測値を可聴化することで,地球の周囲を飛び交う電波や地磁気の変化を音の変化として体験することができる.本稿では,広帯域の電波強度分布を記録したPWSデータと楽譜様の変化を記録したKp指数それぞれについて,異なる可聴化を試みた.
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Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 8443 2012年
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日本福祉大学健康科学論集 14 1-9 2011年3月30日We are developing a sound-based, interactive, data-plotting program to enable the visually impaired to turn astronomical data into meaningful sounds. The sonification software, called "splot", would be available to any scientist to analyze data. Splot reads ASCII data files containing various plotting commands and other data, and then outputs sounds corresponding to the data instead of plotting to a display or a printer. Input data for splot is partially compatible with "qdp", a data-plotting program developed by NASA HEASARC. In this paper, we report the status of development. In the current version, splot only sonifies a one-dimensional histogram and thus remains an experimental production. Before releasing this software, we must extend its functions for a suitable field test and construct a data-analysis environment for the visually impaired.
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ASTRONOMY & ASTROPHYSICS 520 2010年9月
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2010年6月28日We report the detection of a time variable OVII line emission in a deep 100<br /> ks Suzaku X-ray Imaging Spectrometer spectrum of the Galactic Ridge X-ray<br /> emission. The observed line intensity is too strong (11+/-2 line unit or photon<br /> cm^-2 s^-1 str^-1) to be emitted inside the heavily obscured Galactic disk. It<br /> showed a factor of two time variation which shows a significant (~4 sigma)<br /> correlation with the solar wind O^7+ ion flux. The high line intensity and the<br /> good time correlation with the solar wind strongly suggests that it originated<br /> from geocoronal solar wind charge exchange emission. We discuss the X-ray line<br /> intensity considering a line of sight direction and also theoretical<br /> distribution models of the neutral hydrogen and solar wind around the Earth.<br /> Our results indicate that X-ray observationsof geocoronal solar wind charge<br /> exchange emission can be used to constrain these models.
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2008年10月2日In order to elucidate origin of the Galactic Ridge X-ray Emission, we<br /> analyzed Suzaku data taken at various regions along the Galactic plane and<br /> studied their Fe-K emission line features. Suzaku resolved the Fe line complex<br /> into three narrow lines at ~6.4 keV,~6.7 keV and ~6.97 keV, which are K-lines<br /> from neutral (or low-ionized), He-like, and H-like iron ions, respectively. The<br /> 6.7 keV line is clearly seen in all the observed regions and its longitudinal<br /> distribution is consistent with that determined from previous observations. The<br /> 6.4 keV emission line was also found in various Galactic plane regions (b~0).<br /> Differences in flux ratios of the 6.4 keV/6.7 keV and 6.97 keV/6.7 keV lines<br /> between the Galactic plane and the Galactic center regions are studied and its<br /> implication is discussed.
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日本物理學會誌 63(9) 670-677 2008年9月5日人工衛星を用いた宇宙観測データは,一定の占有期間の後,解析ソフトウェアとともに無償で公開されることが世界的な標準となっている.データが長期間にわたってアーカイブズ化され,世界中の科学者によって広く共有されることにより,数多くの成果が生み出されるのである.それを目的とし,各国の公的機関が多くの予算とマンパワーを費やして構築した「宇宙科学データアーカイブズ」は,人類共通の貴重な知的財産と言えよう.また,宇宙科学データは,他の多くの分野の科学技術データとは異なり,その利用に金銭的な利害や倫理的な問題が絡まない,という特徴がある.その特徴を生かし,最先端の宇宙科学データを真っ先に取得して世界に公開することは,それによって国際社会からの信頼とリーダーシップを勝ち取るための貴重なソフトパワーになりうる.今後,各国が協力して科学データ共有を進め,国と国との間の信頼関係を高めていくことによって,「科学による安全保障」を実現できるようになるかもしれない.
講演・口頭発表等
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JpGU-AGU Joint Meeting 2020:Virtual ユニオンセッション U-12 「地球惑星科学の進むべき道10 ビッグデータとオープンサイエンス」 2020年7月15日 招待有り
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20 Years of Chandra Science Symposium
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The 29th annual international Astronomical Data Analysis Software & Systems (ADASS)
所属学協会
1共同研究・競争的資金等の研究課題
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年4月 - 2027年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2016年4月 - 2019年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2009年 - 2011年
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2007年 - 2009年
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際学術研究 1992年 - 1994年
