X線精密分光観測と赤外線高空間分解能観測で探る合体銀河中のアウトフローの物理機構
| Project/Area Number |
22K20391
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
山田 智史 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (90963520)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | X線天文学 / 赤外線天文学 / 超巨大ブラックホール / 活動銀河核 / 赤外線銀河 |
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| Outline of Research at the Start |
銀河とその中心の超巨大ブラックホール(Supermassive Black Hole; SMBH)は単調に成長するのではなく、銀河同士の合体とそれに伴うSMBHへの質量降着により急激に成長する。両者の進化過程を知るには、銀河の合体時に起きる物理現象を観測する必要があるが、ガスやダストに深く覆われて観測することが難しい。そこで本研究は、透過力の高いX線と赤外線の観測により、合体銀河中のSMBH周辺の物理環境、特にSMBH近傍から噴出するアウトフローの構造や強度を調べる。2023年から稼働するXRISM衛星によるX線精密分光観測やTAO望遠鏡による高空間分解能な赤外線観測により、アウトフローの速度と質量を調べ、合体時の進化過程の全貌の解明に迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、銀河とその中心の巨大ブラックホール(BH)の両者の形成過程に関わる、アウトフローの物理の解明である。特に銀河とBHが急激に成長する銀河同士の合体時に着目し、多波長観測研究を進めてきた。初年度には、84天体の合体銀河に対し、透過力の高いX線、ダスト吸収により再放射される赤外線、星間物質による電波放射などを考慮し、独自に開発した多波長放射モデルを用いて、波長毎の放射源を網羅的に調査した。特にアウトフローのダスト成分からの赤外線放射モデルを組み合わせ、合体が進むにつれて、アウトフローがBH近傍から銀河スケールにまで発達していくという描像が示唆された (Yamada+23, ApJS)。また、透過力の高い中間赤外線に着目し、高階電離輝線を用いた埋もれたBHの新たな探査法を提唱した (Yamada+24a, ApJ)。さらに、過去の20年間で発見されてきたX線でのアウトフローを全て集めて、世界最大規模のデータベースも構築した (Yamada+24b, ApJS: arXiv.2405.02391)。本カタログでは132天体の活動銀河核に対して、573ものアウトフローを特定し、系統的に整理している。アウトフローの全体像を解明する上で、今後もXRISM衛星とTAO望遠鏡で観測すべき天体候補の選定も行った。このように、1年半で主著論文を3編執筆することができた。
今年度は、本研究の要となるX線衛星XRISMの打上げの一年となった。私は2022年4月からXRISM衛星開発チームに所属し、装置性能常時監視ツールの開発に取り組んできた。その活動が顕著な貢献と評され、JAXAからは感謝状、XRISMチームからはOutstanding Contribution Awardを贈呈された。2023年9月にXRISM衛星が打ち上がり、2024年1月5日にはファーストライトの観測をプレスリリースすることができた。現在までに取り組んだ装置開発と観測研究の両軸での活躍が評価され、理研からは理事長感謝状、井上科学振興財団からも井上研究奨励賞が贈呈された。
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Report
(2 results)
Research Products
(45 results)
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[Journal Article] Optical IFU observations of GOALS sample with KOOLS-IFU on Seimei Telescope: Initial results of nine U/LIRGs at < 0.042022
Author(s)
Toba Y., Yamada S., Matsubayashi K., Terao K., Moriya A., Ueda Y., Ohta K., Hashiguchi A., Himoto K. G., Izumiura H., Joh K., Kato N., Koyama S., Maehara H., Misato R., Noboriguchi A., Ogawa S., Ota N., Shibata M., Tamada N., Yanagawa A., Yonekura N., Nagao T., Akiyama M., Kajisawa M., Matsuoka Y.
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 74
Issue: 6
Pages: 1356-1367
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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