木坂 将大SHOTA KISAKA

Last Updated :2024/05/07

所属・職名
大学院先進理工系科学研究科　助教
ホームページ
https://home.hiroshima-u.ac.jp/kisaka/
メールアドレス
kisakahiroshima-u.ac.jp
その他連絡先
〒739-8526 広島県東広島市鏡山1-3-1 広島大学　理学部 経済学部428
TEL:082-424-7369
自己紹介
強重力, 高密度, 強電磁場の極限環境下における中性子星やブラックホールなどの高密度星からのエネルギーの供給機構と天体近傍でのプラズマの運動エネルギーや放射へのエネルギー変換機構, 特に放電現象のように激しく変動する強い電場による粒子加速と電磁波放射, これを起点とした電磁カスケードによるプラズマの大量の生成といった機構を研究しています.

基本情報

主な職歴

  • 2012年04月, 東京大学宇宙線研究所, 特任研究員
  • 2014年04月, 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所理論センター, 科研費研究員
  • 2016年02月, 京都大学, 理学研究科, 特定研究員
  • 2016年04月, 青山学院大学, 理工学部, 日本学術振興会特別研究員(PD)
  • 2019年03月, 東北大学学際科学フロンティア研究所, 学術研究員

学歴

  • 広島大学, 大学院理学研究科, 博士課程後期物理科学専攻, 日本, 2009年04月, 2012年03月
  • 広島大学, 大学院理学研究科, 博士課程前期物理科学専攻, 日本, 2007年04月, 2009年03月
  • 広島大学, 理学部, 物理科学科, 日本, 2003年04月, 2007年03月

学位

  • 修士（理学）　(広島大学)
  • 博士（理学）　(広島大学)

教育担当

  • 【学士課程】 理学部 : 物理学科 : 物理学プログラム
  • 【博士課程前期】 先進理工系科学研究科 : 先進理工系科学専攻 : 物理学プログラム
  • 【博士課程後期】 先進理工系科学研究科 : 先進理工系科学専攻 : 物理学プログラム

担当主専攻プログラム

  • 物理学プログラム

研究分野

  • 数物系科学 / 物理学 / 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

研究キーワード

  • 高エネルギー宇宙物理
  • ブラックホール
  • 中性子星

所属学会

教育活動

授業担当

  1. 2024年, 学部専門, セメスター（後期）, 力学演習
  2. 2024年, 修士課程・博士課程前期, 年度, 物理学特別研究

研究活動

学術論文（★は代表的な論文）

  1. SKA sensitivity to sub-GeV dark matter decay: Synchrotron radio emissions in white dwarf magnetospheres, Physical Review D, 109巻, 8号, pp. 083533, 202404
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  2. Efficiency of Nonthermal Pulsed Emission from Eight MeV Pulsars, The Astrophysical Journal, 965巻, 2号, pp. 126, 202404
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  3. One-dimensional General Relativistic Particle-in-cell Simulations of Stellar-mass Black Hole Magnetospheres: A Semianalytic Model of Gamma-Rays from Gaps, The Astrophysical Journal, 964巻, 1号, pp. 78, 202403
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  4. Evolutionary deformation toward the elastic limit by a magnetic field confined in the neutron--star crust, The Astrophysical Journal, 946巻, 2号, pp. 75, 202304
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  5. Strong toroidal magnetic fields sustained by the elastic crust in a neutron star, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 519巻, 3号, pp. 3776-3784, 20230109
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  6. Detection of a bright burst from the repeating fast radio burst 20201124A at 2 GHz, PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN, 75巻, 1号, pp. 199-207, 20230206
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  7. Magnetically confined mountains on accreting neutron stars with multipole magnetic fields, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 516巻, pp. 5196-5208, 2022
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  8. High-power laser experiment forming a supercritical collisionless shock in a magnetized uniform plasma at rest, Physical Review E, 105巻, 2号, pp. 025203, 2022
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  9. Magnetic field sustained by the elastic force in neutron star crusts, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 511巻, 1号, pp. 480-487, 2022
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  10. The Response of Black Hole Spark Gaps to External Changes: A Production Mechanism of Rapid TeV Flares?, The Astrophysical Journal, 924巻, 1号, pp. 28, 2022
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  11. Multi-frequency radio observations of the radio-loud magnetar XTE J1810−197, Publications of the Astronomical Society of Japan, 73巻, 6号, pp. 1563-1574, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  12. A Month of Monitoring the New Magnetar Swift J1555.2-5402 during an X-Ray Outburst, The Astrophysical Journal Letters, 920巻, 1号, pp. L4, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  13. On the angular momentum extraction from the rotation powered pulsars, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 507巻, 1号, pp. 1055-1063, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  14. Magneto-elastic equilibrium of a neutron star crust, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 506巻, 3号, pp. 3936-3945, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  15. Enhanced x-ray emission coinciding with giant radio pulses from the Crab Pulsar, Science, 372巻, 6538号, pp. 187-190, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  16. Evolution of magnetic deformation in neutron star crust, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 502巻, 2号, pp. 2097-2104, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  17. Comprehensive Analysis of Magnetospheric Gaps around Kerr Black Holes Using 1D GRPIC Simulations, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 902巻, 1号, 2020
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  18. Suzaku and Fermi view of the supernova remnant 3C 396, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 492巻, 1号, pp. 1484-1491, 2020
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  19. Upscattered Cocoon Emission in Short Gamma-Ray Bursts as High-energy Gamma-Ray Counterparts to Gravitational Waves, ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 887巻, 1号, 2019
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  20. Observational diversity of magnetized neutron stars, REPORTS ON PROGRESS IN PHYSICS, 82巻, 10号, 2019
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  21. Exponentially Decaying Extended Emissions Following Short Gamma-Ray Bursts with a Possible Luminosity-E-folding Time Correlation, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 877巻, 2号, 2019
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  22. Relativistic fireball reprise: radio suppression at the onset of short magnetar bursts, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 483巻, 3号, pp. 4175-4186, 2019
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  23. Is the Macronova in GW170817 Powered by the Central Engine?, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 861巻, 1号, 2018
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  24. Scattered Short Gamma-Ray Bursts as Electromagnetic Counterparts to Gravitational Waves and Implications of GW170817 and GRB 170817A, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 867巻, 1号, 2018
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  25. Hitomi X-ray studies of giant radio pulses from the Crab pulsar, PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN, 70巻, 2号, 2018
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  26. Bimodal Long-lasting Components in Short Gamma-Ray Bursts: Promising Electromagnetic Counterparts to Neutron Star Binary Mergers, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 846巻, 2号, 2017
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  27. Magnetar Broadband X-Ray Spectra Correlated with Magnetic Fields: Suzaku Archive of SGRs and AXPs Combined with NuSTAR, Swift, and RXTE, Astrophysical Journal, Supplement Series, 231巻, 1号, 2017
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  28. Pulsar Wind Nebulae inside Supernova Remnants as Cosmic-Ray PeVatrons, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 478巻, 1号, pp. 926-931, 2018
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  29. Efficiency of Synchrotron Radiation from Rotation-powered Pulsars, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 837巻, 1号, 2017
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  30. Constraints on pulsed emission model for repeating FRB 121102, PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN, 69巻, 6号, 2017
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  31. Wide-Band Spectra of Giant Radio Pulses from the Crab Pulsar, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 832巻, 2号, 2016
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  32. Electric Field Screening with Backflow at Pulsar Polar Cap, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 829巻, 1号, 2016
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  33. X-ray-powered macronovae, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 818巻, 2号, 2016
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  34. Isotropic Detectable X-ray Counterparts to Gravitational Waves from Neutron Star Binary Mergers, ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 809巻, 1号, 2015
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  35. Long-Lasting Black-Hole Jets in Short Gamma-Ray Bursts, ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 804巻, 1号, 2015
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  36. Energy sources and light curves of macronovae, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 802巻, 2号, 2015
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  37. Magnetic field configurations of a magnetar throughout its interior and exterior - core, crust and magnetosphere, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 445巻, 3号, pp. 2777-2793, 2014
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  38. Synchrotron X-ray emission from old pulsars, MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, 443巻, 3号, pp. 2063-2076, 2014
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  39. The Evolution of High Temperature Plasma in Magnetar Magnetospheres and its Implications for Giant Flares, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 787巻, 1号, 2014
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  40. Magnetic field decay with Hall drift in neutron star crusts, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 421巻, 3号, pp. 2722-2730, 2012
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  41. TeV cosmic-ray electrons from millisecond pulsars, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 421巻, 4号, pp. 3543-3549, 2012
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  42. Multi-wavelength emission region of γ-ray emitting pulsars, Astrophysical Journal, 739巻, 1号, 2011
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  43. Mass-dependent evolution of the relation between the supermassive black hole mass and host spheroid mass since z ~ 1, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 405巻, 2号, pp. 1285-1292, 2010
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  44. The correlation of black hole mass with metallicity index of host spheroid, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 390巻, 2号, pp. 814-818, 2008
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク

招待講演、口頭・ポスター発表等

  1. パルサー磁気圏での粒子加速と粒子生成, 木坂将大, ISEE「宇宙プラズマとレーザー生成プラズマにおける粒子加速・加熱」, 2024年03月04日, 招待, 日本語
  2. Global Particle Simulation of Pulsar Magnetospheres, Shota Kisaka, Polish - Japanese Workshop on Extreme Field and Plasma around Pulsar Magnetosphere, 2024年03月11日, 通常, 英語
  3. 可視光観測で探る中性子星の物理, 木坂将大, TMT情報交換会, 2024年02月27日, 通常, 日本語
  4. パルサー磁気圏のYポイント近傍の構造, 木坂将大, 2024年冬季「中性子星・超新星残骸及び関連天体」研究会, 2024年02月26日, 通常, 日本語
  5. Global Particle Simulation of Pulsar Magnetospheres, Shota Kisaka, Cosmic Plasma Revisited: New Landscape of High-Energy Astrophysical Bursts, 2023年10月26日, 招待, 英語
  6. Pulsar theory vs observation, Shota Kisaka, Pulsar mini workshop in Yamagata, 2023年10月02日, 通常, 英語
  7. Electric current circuit in pulsar magnetosphere, 木坂将大, ～中性子星の観測と理論～研究活性化ワークショップ 2023, 2023年09月08日, 通常, 英語
  8. 高密度星磁気圏の数値シミュレーション, 木坂将大, 天体理論グループ10周年記念研究会: 杜の都における宇宙物理の10年, 2023年07月29日, 通常, 日本語
  9. パルサー磁気圏の電流回路形成, 木坂将大, 高エネルギー天体現象に関するミニワークショップ, 2023年05月18日, 通常, 日本語
  10. マグネターにおける磁場と弾性力, 木坂将大, 日本物理学会 2023年春季大会, 2023年03月25日, 招待, 日本語
  11. 中性子星磁気圏と宿題, 木坂将大, 相対論的天体現象 --これまでとこれから--, 2023年03月20日, 通常, 日本語
  12. パルサー磁気圏のグローバル粒子シミュレーション, 木坂将大, 2023年冬季「中性子星・超新星残骸及び関連天体」研究会, 2023年02月27日, 通常, 日本語
  13. パルサー磁気圏のグローバル粒子シミュレーション, 木坂将大, 高エネルギー宇宙物理学研究会2022, 2022年11月09日, 通常, 日本語
  14. パルサー・マグネターの磁気圏現象と中性子星内部構造, 木坂将大, RCNP研究会「低エネルギー核物理と高エネルギー天文学で読み解く中性子星」, 2022年08月03日, 招待, 日本語
  15. Theoretical study for experimental verification of conditions of coherent radiation and stimulated emission for understanding of Fast Radio Bursts, 木坂将大, 光・量子ビーム科学合同シンポジウム2022, 2022年06月28日, 通常, 日本語
  16. 中性子星磁気圏とアクシオン, 木坂将大, 小研究会「相対論的プラズマ物理学と高エネルギー天体現象 2022」, 2022年03月29日, 通常, 日本語
  17. The response of black hole spark gaps to external changes: A production mechanism of rapid TeV flares?, Shota Kisaka, Black Hole Astrophysics with VLBI 2022, 2022年02月08日, 通常, 英語
  18. 電波銀河のTeVフレア機構, 木坂将大, 第34回理論懇シンポジウム, 2021年12月22日, 通常, 日本語
  19. 低光度AGNのTeVフレアの起源, 木坂将大, 高エネルギー宇宙物理学研究会 2021, 2021年11月24日, 通常, 日本語
  20. 低光度AGNのTeVガンマ線光度とその時間変動, 木坂将大, Amir Levinson, 當真賢二, 日本天文学会 2021年秋季年会, 2021年09月14日, 通常, 日本語
  21. X線-電波モードチェンジングモデル, 木坂将大, 研究会「中性子星・超新星残骸及び関連天体」, 2021年08月20日, 通常, 日本語
  22. Transition of polar cap activity, 木坂将大, ～中性子星の観測と理論～研究活性化ワークショップ 2021, 2021年08月10日, 通常, 日本語
  23. The electromagnetic cascade in neutron star and black hole magnetospheres, Shota Kisaka, High Energy Density Science 2021, 2021年04月19日, 招待, 英語
  24. かにパルサーの巨大電波パルスに伴うX線超過の理論モデル, 木坂 将大, 榎戸輝揚, 寺澤敏夫, Chin-Ping Hu, 村田泰宏, 竹内央, 岳藤一宏, 関戸衛, 米倉覚則, 三澤浩昭, 土屋史紀, 青木貴弘, 徳丸宗利, 本間希樹, 亀谷收, 小山友明, 浅野勝晃, 柴田晋平, 田中周太, Zaven Arzoumanian, Keith C. Gendreau, and the NICER collaboration, 日本天文学会 2021年春季年会, 2021年03月16日, 通常, 日本語
  25. Energy conversion efficiency in magnetospheric gaps around Kerr black holes, Shota Kisaka, Black Hole Astrophysics with VLBI: Multi-Wavelength and Multi-Messenger Era, 2021年01月18日, 通常, 英語
  26. 高速電波バーストのブレイクスルー, 木坂 将大, 第33回 理論懇シンポジウム, 2020年12月23日, 招待, 日本語
  27. GRPモデル再考, 木坂 将大, 研究会「中性子星および関連現象〜興味ある課題を検討しよう〜」, 2020年12月22日, 通常, 日本語
  28. Magnetospheric gaps around stellar mass black holes, 木坂将大, 高エネルギー宇宙物理学研究会2020, 2020年12月14日, 通常, 日本語

外部資金

競争的資金等の採択状況

  1. 東北大学惑星プラズマ・大気研究センター共同利用研究, かにパルサーとFRB 20201124A多周波観測で迫るFast Radio Burstの起源解明, 2024年, 2024年
  2. 東北大学惑星プラズマ・大気研究センター共同利用研究, かにパルサーとFRB 20201124A多周波観測で迫るFast Radio Burstの起源解明, 2023年, 2023年
  3. 大阪大学レーザー科学研究所共同利用研究, 高速電波バースト解明のためのコヒーレント放射条件と誘導放射条件の実験的検証に向けた理論検討, 2022年, 2022年
  4. 東北大学惑星プラズマ・大気研究センター共同利用研究, かにパルサーとFRB 20201124A多周波観測で迫るFast Radio Burstの起源解明, 2022年, 2022年
  5. 科学研究費助成事業(基盤研究(C)), 中性子星磁気圏のグローバル数値シミュレーション, 2022年, 2025年
  6. 科学研究費助成事業(基盤研究(B)), 中性子星の磁気圏物理から迫る Repeating FRB の解明, 2022年, 2025年
  7. 大阪大学レーザー科学研究所共同利用研究, 高速電波バースト解明のためのコヒーレント放射条件と誘導放射条件の実験的検証に向けた理論検討, 2021年, 2021年
  8. 科学研究費助成事業(基盤研究(B)), 強磁場高密度天体で探るアクシオン暗黒物質, 2021年, 2024年
  9. 科学研究費助成事業(若手研究), ブラックホール磁気圏での電磁カスケード現象の解明, 2019年, 2021年
  10. 科学研究費助成事業(基盤研究(B)), 中性子星種族の多様性とそれを作り出す中性子星磁気圏の多様性・変動性の起源の解明, 2018年, 2021年
  11. 特別研究員奨励費, 高密度星磁気圏での電磁場エネルギー散逸機構と高速電波バーストの起源の解明, 2016年, 2018年
  12. 特別研究員奨励費, ガンマ線を用いたパルサーの放射機構及び銀河中心ブラックホール近傍の空間構造の研究, 2010年, 2011年

社会活動

委員会等委員歴

  1. 非常勤講師, 2020年, 東北学院大学
  2. 非常勤講師, 2019年, 山口大学
  3. 非常勤講師, 2019年, 東北学院大学

学術会議等の主催

  1. Polish - Japanese Workshop on Extreme Field and Plasma around Pulsar Magnetosphere, 2024年03月, 2024年03月
    関連URL
  2. Pulsar mini workshop in Yamagata, 2023年10月, 2023年10月
    関連URL
  3. ～中性子星の観測と理論～研究活性化ワークショップ 2023, 2023年09月, 2023年09月
    関連URL
  4. 相対論的天体現象 --これまでとこれから--, 2023年03月, 2023年03月
  5. 高エネルギー宇宙物理学研究会2022, 2022年11月, 2022年11月
    関連URL
  6. 相対論的プラズマ物理学と高エネルギー天体現象 2022, 2022年03月, 2022年03月
  7. ～中性子星の観測と理論～研究活性化ワークショップ 2021, 2021年08月, 2021年08月
    関連URL
  8. 多波長天文学の時代に硬X線で迫るコンパクト天体の世界, 2021年03月, 2021年03月
    関連URL
  9. 高エネルギー宇宙物理学研究会 2019, 2019年12月, 2019年12月
  10. Yamada Conference LXXI: Gamma-ray Bursts in the Gravitational Wave Era 2019, 2019年10月, 2019年11月
    関連URL
  11. ～中性子星の観測と理論～ 研究活性化ワークショップ 2019, 2019年02月, 2019年02月
    関連URL
  12. ～中性子星の観測と理論～ 研究活性化ワークショップ 2017, 2017年11月, 2017年11月
    関連URL
  13. 高エネルギー宇宙物理学研究会2016, 2016年11月, 2016年12月
  14. 新学術領域「重力波天体」A05班合宿, 2016年01月, 2016年01月
  15. ～中性子星の観測と理論～研究活性化ワークショップ, 2015年12月, 2015年12月
    関連URL
  16. HEAP2015 Central Engines in the High Energy Universe, 2015年10月, 2015年10月
    関連URL
  17. 新学術領域「重力波天体」A04-05班合同合宿, 2015年01月, 2015年01月
  18. HEAP2014 Cosmic PeVatron, 2014年10月, 2014年10月
    関連URL
  19. 宇宙における粒子加速と電波帯域での突発現象, 2014年03月, 2014年03月
    関連URL
  20. 強磁場中性子星の構造と粒子加速・電磁波放出過程, 2013年10月, 2013年10月
    関連URL
  21. 宇宙線起源に関連した粒子加速現象, 2013年08月, 2013年08月
  22. パルサー磁気圏における粒子加速と電磁放射, 2013年03月, 2013年03月
  23. 被加速電子のスペクトル形成過程, 2012年11月, 2012年11月
  24. 宇宙粒子加速：相対論的プラズマ素過程とパルサー・マグネター磁気圏, 2012年06月, 2012年06月

その他社会貢献活動（広大・部局主催含）

  1. SSH事業「総合科学」特別講義, 謎の突発現象、高速電波バースト, 2021年/11月/01日, 広島大学附属中学校・高等学校, 講師, 高校生
  2. 高大連携公開講座　宇宙のマルチメッセンジャー観測, 重力波観測, 広島大学理学部, 2023年/07月/24日, 講師, 高校生