ＡＬＭＡで探るＡＧＮフィードバックの物理化学過程：ＳｉＯ分子を使った新診断手法

• Project/Area Number: 15J05101
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 谷口 暁星 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 近傍銀河 / 活動銀河核 / 一酸化ケイ素 / ミリ波サブミリ波 / ALMA望遠鏡 / NGC 1068

Outline of Annual Research Achievements

採用第2年度目に行った、活動銀河NGC 1068の中心200 pc以内の領域において発見された卓越したSiO分子の物理的起源の考察により、AGNのX線卓越領域 (XDR) よりもアウトフローやジェットによる非等方的な強いショックによる可能性が高いことが明らかとなった。そこで、他の近傍銀河のAGNでもXDRの寄与と無関係に同様のSiO分子の卓越が確認されるかどうかを確かめるため、NGC 1068とX線光度が2桁以上小さい近傍銀河NGC 1097に対するALMA望遠鏡によるSiO分子輝線観測を提案し、これは高優先度の提案として採択された。しかし、本年度中に観測が完了せず、次年度前半に完了する可能性が高いため、採用終了後に解析を進めるとともに、次期観測サイクルにおいても引き続き観測提案を行う予定である。
そのため採用第３年目では、これまで同時並行で進めてきた観測時のオフ点 (参照スペクトル) の取得が不要で観測効率の大幅な改善が期待される、周波数変調観測による新しいミリ波サブミリ波分光観測手法 (FMLO法) の開発に注力した。本年度では、(1) 天体観測時に高確率で混入する地球大気分子由来の輝線スペクトルを解析によって分離・除去可能であること、 (2) FMLO法による観測・解析結果が従来のスイッチング法と矛盾ないことを疑似観測 (シミュレーション) と天体観測の両方で確認し、最適な周波数変調の取り方 (周波数変調パターン) の指針を得ること、 (3) FMLO法はスイッチング法に対して単位観測時間あたり約1.7倍の感度、言い換えると約3倍もの観測効率の向上を達成することを実証した。以上より、将来の電波望遠鏡に求められるより高感度・高効率な観測を実現するための開発として、観測手法と解析手法の観点から実質的な感度向上が可能であることを実証した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ASIAA(Taiwan)
• [Int'l Joint Research] MPIA(Germany)
• [Int'l Joint Research] ESO(Chile)
• [Int'l Joint Research] IRAM(France)
• [Int'l Joint Research] UCLA(米国)
• [Int'l Joint Research]
• [Int'l Joint Research] ASIAA(Taiwan)
• [Int'l Joint Research] MPIA(Germany)
• [Int'l Joint Research] ESO(Chile)
• [Int'l Joint Research] IRAM(France)
• [Int'l Joint Research] UCLA(米国)
• [Int'l Joint Research]
• [Journal Article] Extremely Bright Submillimeter Galaxies beyond the Lupus-I Star-forming Region (2015)
  • Author(s): Tamura, Y., Kawabe, R., Shimajiri, Y., Tsukagoshi, T., Nakajima, Y., Oasa, Y. et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 808 Issue: 2 Pages: 121-134
  • DOI: 10.1088/0004-637x/808/2/121
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Spatial Distribution of CO Isotopologue Abundance Ratios in the Center of NGC 1068 (2015)
  • Author(s): A. Taniguchi, K. Kohno, Y. Tamura, T. Izumi, S. Takano, T. Nakajima, and T. Tosaki
  • Journal Title: Astronomical Society of the Pacific Conference Series Volume: 499 Pages: 107-107
• [Presentation] 周波数変調局部発振器による新しいミリ波サブミリ波分光法: VII. 輝線埋め込みシミュレーションと天体信号による総合性能評価 (2018)
  • Author(s): 谷口暁星
  • Organizer: 日本天文学会春季年会
• [Presentation] スイッチングから変調へ -相関雑音除去に基づくミリ波サブミリ波分光観測手法の開発と展望- (2018)
  • Author(s): 谷口暁星
  • Organizer: 宇宙電波懇談会シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 周波数変調局部発振器による新しいミリ波サブミリ波分光法：V. ASTEへのFMLOシステムの搭載・試験観測 (2017)
  • Author(s): 谷口暁星
  • Organizer: 日本天文学会春季年会
  • Place of Presentation: 九州大学伊都キャンパス (福岡県福岡市)
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] FMLO: 周波数変調局部発振器によるオフ点不要の新しいミリ波サブミリ波分光法 (2017)
  • Author(s): 谷口暁星
  • Organizer: 第17回ミリ波サブミリ波受信機ワークショップ
  • Place of Presentation: 情報通信研究機構本部 (東京都小金井市)
  • Year and Date: 2017-02-27
• [Presentation] FMLO: 周波数変調観測と相関推定によるミリ波サブミリ波高効率分光手法 (2017)
  • Author(s): 谷口暁星
  • Organizer: 天文学におけるデータ科学的手法
• [Presentation] A New Off-point-less Method for (Sub)mm Spectroscopy with FMLO: VI. Modeling and Subtracting Atmospheric Lines (2017)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: NRO45m/ASTE Single Dish Science Workshop
• [Presentation] ミリ波サブミリ波で探る遠方宇宙 -電波望遠鏡の信号処理開発- (2017)
  • Author(s): 谷口暁星
  • Organizer: 電子情報通信学会 信号処理研究会
  • Invited
• [Presentation] A new off-point-less method for (sub)mm spectroscopy with FMLO: V. commissioning and evaluation of the FMLO on the ASTE (2016)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: ALMA/NRO/ASTE/Mopra Users Meeting
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス (東京都三鷹市)
  • Year and Date: 2016-12-19
• [Presentation] ALMA Study of the shocked gas property around the nucleus of NGC 1068 by the observations of multi-transition SiO lines (2016)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: Half a Decade of ALMA: Cosmic Dawns Transformed
  • Place of Presentation: Indian Wells, California (USA)
  • Year and Date: 2016-09-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Spectroscopy with frequency modulation local oscillator (FMLO): current status (2016)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: NRO-ALMA Science/Development Workshop
  • Place of Presentation: 国立天文台野辺山宇宙電波観測所 (長野県南牧村)
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] Potential of a new CASA pipeline for NRO 45m high-z data (2016)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: NRO-ALMA Science/Development Workshop
  • Place of Presentation: 国立天文台野辺山宇宙電波観測所 (長野県南牧村)
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] SiO Multi-transition Observations & Analyses toward the Strongly-shocked Dense Gas in the Center of NGC 1068 (2016)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: Molecular Gas in Galactic Environments
  • Place of Presentation: Charlottesville, Virginia (USA)
  • Year and Date: 2016-04-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SiO multi-transition observations and analysis toward the strongly-shocked dense gas in the center of NGC 1068 (2015)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: East Asian ALMA Science Workshop
  • Place of Presentation: I-siteなんば (大阪府大阪市)
  • Year and Date: 2015-12-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Potential of a new CASA pipeline for NRO 45m high-z data (2015)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: East Asian ALMA Science Workshop
  • Place of Presentation: I-siteなんば (大阪府大阪市)
  • Year and Date: 2015-12-08
• [Presentation] FMLO: A New HD3 Spectroscopic Method for Radio Astronomy with Removing Correlated Noises (2015)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: International Meeting on High-Dimensional Data Driven Science
  • Place of Presentation: メルパルク京都 (京都府京都市)
  • Year and Date: 2015-12-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A new off-point-less method for (sub)mm spectroscopy with FMLO: IV. Evaluation of the FMLO on the NRO 45m telescope (2015)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: ALMA/45m/ASTE/Mopra Users Meeting
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス (東京都三鷹市)
  • Year and Date: 2015-10-20
• [Presentation] Potential of a new CASA pipeline for NRO 45m high-z data (2015)
  • Author(s): Akio Taniguchi
  • Organizer: ALMA/45m/ASTE/Mopra Users Meeting
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス (東京都三鷹市)
  • Year and Date: 2015-10-20