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化学進化から探る銀河と巨大ブラックホールの共進化

Research Project

Project/Area Number 10J05836
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

松岡 健太  愛媛大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords銀河 / 巨大ブラックホール / 共進化 / クェーサー / 化学進化 / 重元素量
Research Abstract

銀河はその中心に太陽のおよそ1億倍もの質量に達する巨大ブラックホールを持つことが知られており、この巨大ブラックホールと銀河の質量の間には非常に明瞭な相関があることが近年の研究によって明らかにされました(マゴリアン関係)。これは、銀河と巨大ブラックホールが互いに影響を及ぼし合いながら進化してきたことを示す極めて重要な観測結果です。私はこの『銀河と巨大ブラックホールの共進化』の謎に迫るために、平成24年度において以下のような研究を進めました。
これまで私が進めてきた研究によって明らかとなった、窒素輝線と巨大ブラックホールへの質量降着率の関係を応用して、銀河における星形成の活動性と巨大ブラックホールの成長の関係の調査を行いました。研究対象は窒素輝線超過クェーサーという窒素輝線が異常に強いクェーサー天体であり、これらはまさに巨大ブラックホールが急成長している段階のクェーサーであると期待される天体です。私はヨーロッパ南天天文台が所有するNTT望遠鏡により独自に取得した、窒素輝線超過クェーサーの分光データを解析しました。その結果、私は窒素輝線超過クェーサーは質量降着率の高い、すなわち巨大ブラックホールが急成長中であることを明らかにしました。本研究成果は現在、論文誌Astronomy & Astrophysicsへの投稿に向けて準備中です。また、本研究成果は研究会Metals in Tuscany 2012にて招待講演として発表しました。
さらに私はKavli IPMUのJohn Silverman氏等との共同研究によって、高赤方偏移中光度クェーサーを用いた巨大ブラックホール質量推定方法の調査を行いました。すばる望遠鏡の多天体赤外分光観測装置FMOSによって得られた高赤方偏移中光度クェーサーの分光データを解析し、バルマー輝線を用いた巨大ブラックホールの質量推定を行った結果、高赤方偏移中光度クェーサーに対しても近傍宇宙におけるクェーサーと同様の質量推定方法が適用可能であることを明らかにしました(本研究成果は論文誌The Astrophysical Journalへ投稿済)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究実施計画の中で予定していた、「窒素輝線超過クェーサーから探る銀河の星形成と巨大ブラックホールの成長の関係」および「高赤方偏移中光度クェーサーを用いた巨大ブラックホール質量推定方法の調査」に両者に関して既に研究成果を上げることができており、論文投稿も順調に行っていることから当初の計画通りに推進できていると言える。さらにソウル大学のJong-Hak Woo氏との共同研究によって銀河の星形成と巨大ブラックホール成長に関する新たな研究を展開しており、これらを考慮に入れると当初の計画以上に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

「窒素輝線超過クェーサーから探る銀河の星形成と巨大ブラックホールの成長の関係」および「高赤方偏移中光度クェーサーを用いた巨大ブラックホール質量推定方法の調査」の論文化を早急に終わらせた後、これらの研究成果を生かして、銀河の星形成と巨大ブラックホールの成長の関係についてさらなる研究を進めて行く。窒素輝線超過クェーサーを用いた研究に関しては、本研究をさらに発展させた内容で現在ヨーロッパ南天天文台が所有する大型望遠鏡等へ観測提案を提出しており、順調に研究を拡張して『銀河と巨大ブラックホールの共進化』の謎に迫ることができている。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (19 results)

  • [Journal Article] A comparative analysis of virial black-hole mass estimates of moderate-luminosity active galactic nuclei using Subaru/FMOS2013

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: (submitted)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Properties of nitrogen-loud quasars2013

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: (in prep.)

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical properties in the most distant radio galaxy2011

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 532 Pages: L10-L10

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201117641

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The mass-metallicity relation of SDSS quasars2011

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 527

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      2010 Annual Research Report
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  • [Presentation] The AGN-starburst connection traced by the nitrogen abundance2012

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
    • Organizer
      METALS in TUSCANY 2012
    • Place of Presentation
      Tuscany, Italy
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Metals of active galactic nuclei2012

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
    • Organizer
      AGN Workshop 2012 in Jeju
    • Place of Presentation
      Jeju, Republic of Korea
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  • [Presentation] AGN-starburst connection traced by the nitrogen abundance2012

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
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      The Supermassive Black Holes m the Universe : The Era of the HSC surveys
    • Place of Presentation
      Ehime, Japan
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  • [Presentation] Black hole masses of moderate-luminosity AGNs in COSMOS2012

    • Author(s)
      Kenta Matsuoka
    • Organizer
      Growing black holes in COSMOS
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      IPMU(千葉県柏市)
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      Kenta Matsuoka
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      すばるユーザーズミーティング2011年度
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      国立天文台(東京都三鷹市)
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      松岡健太
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      日本天文学会2012年春季年会
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      松岡健太
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      愛知県蒲郡市
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      松岡健太
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      日本天文学会2011年秋季年会
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      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
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  • [Presentation] AGNで探る銀河と巨大ブラックホールの共進化2011

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      松岡健太
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      AGNワークショップ
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      愛媛大学(愛媛県松山市)
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  • [Presentation] HSCサーベイ天域におけるクェーサー分光データの現状2011

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      松岡健太
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      HSC活動銀河核探査によるサイエンス
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      京都大学(京都府京都市)
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  • [Presentation] Black Hole Masses for Moderate-Luminosity AGNs in the COSMOS2011

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      Kenta Matsuoka
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      COSMOS Team Meeting 2011
    • Place of Presentation
      Zurich (Switzerland)
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  • [Presentation] 最遠方電波銀河の化学進化2011

    • Author(s)
      松岡健太
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      すばるユーザーズミーティング2010
    • Place of Presentation
      国立天文台三鷹
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  • [Presentation] 最遠方電波銀河の化学進化2011

    • Author(s)
      松岡健太
    • Organizer
      初代星・初代銀河研究会2011
    • Place of Presentation
      愛媛大学
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 最遠方電波銀河の化学進化2011

    • Author(s)
      松岡健太
    • Organizer
      日本天文学会2011年春季年会
    • Place of Presentation
      筑波大学
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  • [Presentation] 活動銀河中心核の金属量から探る銀河と巨大ブラックホールの共進化2010

    • Author(s)
      松岡健太
    • Organizer
      鹿児島-愛媛大連鵬キックオフ・シンポジウム
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2010-07-10
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  • [Presentation] 窒棄輝線から探る活動銀河核と星形成活動の関係2010

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      松岡健太
    • Organizer
      2010年度第40回天文・天体物理若手夏の学校
    • Place of Presentation
      愛知県豊橋市
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  • [Presentation] The mass-metallicity relation of SDSS quasars2010

    • Author(s)
      松岡健太
    • Organizer
      The 4th Japan-Korea Young Astronomers Meeting 2010
    • Place of Presentation
      神奈川県三浦市
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  • [Presentation] 窒素輝線から探る活動銀河核と星形成活動の関係2010

    • Author(s)
      松岡健太
    • Organizer
      超広域サーペイで明かす巨大ブラックホールと銀河の共進化:理論モデルと窺測戦略研究会
    • Place of Presentation
      東北大学
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  • [Presentation] 窒素輝線から探る活動銀河核と星形成活動の関係2010

    • Author(s)
      松岡健太
    • Organizer
      日本天文学会2010年秋季年会
    • Place of Presentation
      金沢大学
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      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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