| Project/Area Number |
21H04496
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
和田 桂一 鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (30261358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長尾 透 愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 教授 (00508450)
岸本 真 京都産業大学, 理学部, 教授 (00733354)
上田 佳宏 京都大学, 理学研究科, 教授 (10290876)
中川 貴雄 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, 専任教授 (20202210)
泉 拓磨 国立天文台, アルマプロジェクト, 准教授 (40792932)
岡本 崇 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50541893)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥39,260,000 (Direct Cost: ¥30,200,000、Indirect Cost: ¥9,060,000)
Fiscal Year 2024: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
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| Keywords | 巨大ブラックホール / 多波長観測 / 輻射輸送計算 / 多相星間ガス / 輻射輸送 / 輻射流体 / 活動銀河核 / 理論シミュレーション |
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| Outline of Research at the Start |
クェーサー等の活動銀河中心核（AGN）の構造は、長らく「遮蔽トーラス」を含む「現象論的描像」がパラダイムであった。しかし、この描像は物理的な裏付けが薄いなど根本的な問題があった。本研究では基礎物理過程に基づき、多次元輻射磁気流体計算を行い、全てのAGNの多波長観測に適用でき、AGNの宇宙論的進化も記述できる「新たなパラダイム」となるべき標準理論モデルを構築を目指す。 多次元輻射輸送計算による「擬似観測」によって、電波・赤外線からX線までの「全波長域」における最新観測による理論モデルの検証とモデルへのフィードバックを行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アテルイII (国立天文台) および富岳等のスーパーコンピュータを用いた理論計算を行った。X線・電波・可視・赤外線における観測との比較、そのインプットとなる輻射流体計算による巨大ブラックホール周囲の星間ガス構造を調べた。本年度に行った主な研究テーマは以下である。
1. 巨大ブラックホールから0.1 pc以内に対する高空間分解能計算により、アウトフロー構造、ダスト昇華半径構造を明らかにし、nonLTE輻射輸送計算、赤外SED計算と反響マッピングによる構造解明やBLRスペクトル計算を行い、一部の結果をAstrophysical Journalで出版した。 2．X線スペクトル計算、偏光計算を行い、Circinus galaxy等の観測データと比較し、論文を出版した。 3. 輻射輸送計算コードSKIRTによる多波長擬似観測を行った。 特にCircinus galaxyの理論モデルを改良し、ALMAおよびJWSTによるCircinus galaxyの観測等と比較した。 4. 広輝線領域の時間変動の起源を探るため、高分解能輻射流体計算をもとに、電離ガス輻射輸送コードCloudyによるスペクトル計算を行った。 5. 粒子法（ASURA)を用いて、merger-driven AGNとアウトフローの関係を調べた。
これらの研究をポスドク研究員１名や分担者とともに行った。研究代表者・分担者、関連研究者で研究打ち合わせを鹿児島大学等で行った他、随時オンラインで研究代表者で議論を行った。AGN関連の国際会議（フランス・ニース）、研究機関での談話会等で研究成果の発表と議論を行った。日本天文学会年会等で国内の研究会でも発表を行った。2023年9月にEast AGN workshopを鹿児島大学で開催し、本研究テーマに関する議論を参加者と行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
X線から電波までの他波長域で、国際的な雑誌に多数の査読論文を出版した他、若手研究者を中心に成果を挙げている点、外国の研究者との共同研究がさまざまなテーマで進んでいる。例えば、ゲント大学（ベルギー）のグループで開発中のモンテカルロベースSKIRTコードを、ゲント大に滞在中の大学院生が改良し、われわれのAGN計算に適用し、出版した(Matsumoto et al. 2023)。 Science誌に、近傍AGNのALMA観測により、超巨大BHへ質量供給とフィードバック過程を世界で初めて明らかにした論文を発表した（Izumi et al.2023）。JWSTのプロポーザルが採択され、2024年夏の観測に向けた準備を行った（PI: 泉）。
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| Strategy for Future Research Activity |
最近傍AGNであるCircinus galaxyのALMA観測、今後はSKIRTコードによるAGN擬似観測と観測（近傍セイファート等）との比較を行う。また、2024年7月頃にJWSTによるCircinus galaxyのわれわれの提案観測が予定されており、画期的なデータが得られることが期待できる。これらのデータに合わせて、われわれの理論モデルもさらにブラッシュアップする。２０２４年度は最終年度なので、研究の総括と今後の科研費申請に向けた議論を行う。
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