Study of the evolution of active galactic nuclei with hard X-ray telescopes

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H02070
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 粟木 久光 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (30252414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺島 雄一 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20392813) ; 松本 浩典 大阪大学, 理学研究科, 教授 (90311365)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: X線 / 望遠鏡 / CFRP / 活動銀河核

Outline of Annual Research Achievements

【観測的研究】本研究の題目である活動銀河核の構造を理解するには、広帯域X線スペクトルならびに他波長でのデータが必要である。NuSTAR衛星で得られた硬X線スペクトルを用いて、低活動銀河核の放射モデルならびにマージャー銀河内のAGN活動性に関して研究を行った。また、赤外線観測のデータを使用してエディントン比に着目し、放射機構の違いを研究するなどを行った。この他にも、「ひとみ」衛星で検出したかに星雲からの硬X線の偏光観測結果についても報告している。
【硬X線望遠鏡の開発】今年度の目標の一つである超薄板ガラスを用いた鏡面形成法の開発を行った。この方法は前例がないため、いくつかの方法を試した結果、薄板ガラスの一部に接着剤を塗布し、Wolter型CFRP基板を貼り付ける方法がもっとも結像性能が良いことがわかった。10月の時点で鏡全体の２割程度で可視光評価で約40秒角を達成した。1月には放射光施設SPring-8にて20 keVのX線を用いた結像性能評価実験を行い、同様の結果を得た。その後、薄板ガラス接着法のさらなる改良を行い、可視光評価で鏡全体の６割程度で30秒角台を達成する基板の製作に成功した。目標の20秒角に向けて着実に開発が進んでいる。また、もう一つの目標である反射鏡の積層に関しては、積層時の基板の固定箇所について調査を行い、位置調整・固定箇所の決定を行った。これにより、数μm以下の精度で基板を配置することが可能となった。続いて、反射鏡の半径を変えた場合で基板の配置を行い、異なる半径の基板を複数枚重ねる積層に関する課題を抽出した。
以上の本研究で得られた研究成果は、11本の論文として発表され、また、35の研究会・学会等で報告した。さらに、本研究で得た知見を将来計画に活かすために、現在計画中／進行中の飛翔体計画に積極的に参加した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] NASA/GSFC(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: NASA/GSFC
• [Journal Article] Does the mid-infrared-hard X-ray luminosity relation for active galactic nuclei depend on Eddington ratio? (2019)
  • Author(s): Toba, Y., Ueda, Y., Matsuoka, K., Shidatsu, M., Nagao, T., Terashima, Y., Wang, W., & Chang, Y.
  • Journal Title: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Volume: 484 Pages: 196
  • DOI: 10.1093/mnras/sty3523
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Hitomi (ASTRO-H) X-ray Astronomy Satellite (2018)
  • Author(s): Takahashi, T., et al. (including Awaki, Matsumoto, H.,Terashima, Y.)
  • Journal Title: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems Volume: 4 Pages: 021402
  • DOI: 10.1117/1.JATIS.4.2.021402
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Broadband X-Ray Spectral Analysis of the Double-nucleus Luminous Infrared Galaxy Mrk 463 (2018)
  • Author(s): Yamada, S., Ueda, Y., Oda, S., Tanimoto, A., Imanishi, M., Terashima, Y., & Ricci, C.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 858 Pages: 106
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aabacb
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Concept of the X-ray Astronomy Recovery Mission (2018)
  • Author(s): Tashiro, M., et al. (including Awaki, Matsumoto, H.,Terashima, Y.)
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 10699 Pages: 1069922
  • DOI: 10.1117/12.2309455
  • Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of a lightweight x-ray mirror using thin carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) (2018)
  • Author(s): Awaki, H., Oue, C., Iwakiri, H., Omatsu, M., Yoshida, T., Yokota, T., Ishida, N., Matsumoto, H.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 10699 Pages: 106993R
  • DOI: 10.1117/12.2312037
• [Journal Article] The FORCE mission: science aim and instrument parameter for broadband x-ray imaging spectroscopy with good angular resolution (2018)
  • Author(s): Nakazawa, K., Mori, K., Tsuru, T. G., Ueda, Y., Awaki, H., Fukazawa, Y., Ishida, M., Matsumoto, H., Murakami, H., Okajima, T., Takahashi, T., Tsunemi, H., Zhang, W. W.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 10699 Pages: 106992D
  • DOI: 10.1117/12.2309344
  • Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sub-arcsecond imaging with multi-image x-ray interferometer module (MIXIM) for very small satellite (2018)
  • Author(s): Hayashida, K., Kawabata, T., Hanasaka, T., Asakura, K., Yoneyama, T., Okazaki, K., Ide, S., Matsumoto, H., Nakajima, H., Awaki, H., Tsunemi, H.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 10699 Pages: 106990U
  • DOI: 10.1117/12.2314181
• [Journal Article] Ratio of black hole to galaxy mass of an extremely red dust-obscured galaxy at z = 2.52 (2018)
  • Author(s): Matsuoka, K., Toba, Y., Shidatsu, M., Ueda, Y., Iwasawa, K., Terashima, Y., Imanishi, M., Nagao, T., Marconi, A., & Wang, W.-H.
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 620 Pages: L3
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201833943
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Detection of polarized gamma-ray emission from the Crab nebula with Hitomi Soft Gamma-ray Detector (2018)
  • Author(s): Hitomi Collaboration (including Awaki, Masumoto, H.,Terashima, Y.)
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 113
  • DOI: 10.1093/pasj/psy118
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] NuSTAR Hard X-ray View of Low-luminosity Active Galactic Nuclei: High-energy Cutoff and Truncated Thin Disk (2018)
  • Author(s): Younes, G., Ptak, A., Ho, L. C., Xie, F-G., Terashima, Y., Yuan, F., Huppenkothen, D., & Yukita, M.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 870 Pages: 73
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaf38b
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Spatially Resolved Study of X-Ray Properties in Superbubble 30 Dor C with XMM-Newton (2018)
  • Author(s): Babazaki, Y., Mitsuishi, I., Matsumoto, H., Sano, H., Yamane, Y., Yoshiike, S., Fukui, Y.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 864 Pages: 12
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aad6a1
  • Peer Reviewed
• [Presentation] X線分光撮像衛星(XRISM)搭載Resolveの開発状況 (2019)
  • Author(s): 石崎欣尚 他（含 粟木久光）
  • Organizer: 第19回宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] 軟X線から硬X線の広帯域を高感度で撮像分光する小型衛星計画FORCE (2019)
  • Author(s): 森 浩二・鶴 剛・中澤知洋・上田佳宏・村上弘志・深沢泰司・粟木久光・松本浩典・岡島 崇・石田 学・高橋忠幸・常深 博
  • Organizer: 第19回宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] 硬X線集光偏光計X-Calibur気球実験の2018年フライトと将来計画 (2019)
  • Author(s): 高橋弘充 他 （含 粟木久光、松本浩典）
  • Organizer: 第19回宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] レプリカ法に変わるCFRP上でのX線反射面形成法 (2019)
  • Author(s): 粟木久光・松本浩典・三石郁之・相田 望・吉田鉄生・中澤知洋・大塚康司・清水貞行・米山友景・井出峻太郎・石田 学・前田良知・中庭 望
  • Organizer: 第19回宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] 可視光用微小ピクセルCMOS検出器によるX線偏光検出 (2019)
  • Author(s): 朝倉一統・林田 清・川端智樹 ・花坂剛史 ・米山友景・岡崎貴樹・井出峻太 郎・野田博文・松本浩典・常深 博・粟木久光・中嶋 大
  • Organizer: 第19回宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] Does the mid-infrared ー hard X-ray luminosity relation for active galactic nuclei depend on Eddington ratio? (2019)
  • Author(s): Toba, Y., Ueda, Y., Matsuoka, K., Shidatsu, M., Nagao, T., Terashima, Y., Wang, W., & Chang, Y.
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 軟X線から硬X線の広帯域を高感度で撮像分光する小型衛星計画FORCEの現状(8) (2019)
  • Author(s): 森 浩二 他（含 粟木久光、松本浩典、寺島雄一）
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 小型衛星計画 FORCE 用の X 線反射鏡開発の現状 (2019)
  • Author(s): 松本浩典・粟木久光 他
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] X線分光撮像衛星XRISM搭載Resolveの開発の現状 III (2019)
  • Author(s): Ishisaki, Y., et al. (including Awaki, H.)
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 南極周回気球による硬X線偏光観測実験X-Caliburの2021年将来フライトへ向けて (2019)
  • Author(s): 田村啓輔 他 （含 粟木久光、松本浩典）
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 硬X線偏光観測実験X-Caliburの2018-2019年気球フライトに向けた準備状況 (2019)
  • Author(s): 高橋弘充 他 （含 粟木久光、松本浩典）
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 炭素繊維強化プラスチック(CFRP)へのX線反射面形成法の開発 II (2019)
  • Author(s): 粟木久光・吉田鉄生・相田 望・松本浩典・米山友景・井出峻太郎・三石郁之・大塚康司・清水貞行・田村啓輔・中澤知洋・石田 学・前田良知・中庭 望
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 多重像X線干渉計MIXIMの開発の現状 ー微小ピクセルサイズの効能とスケーラブルな計画立案ー (2019)
  • Author(s): 林田 清・花坂剛史・朝倉一統・米山友景・野田博文・井出峻太郎・岡崎貴樹・石倉彩美・服部兼吾・松本浩典・常深 博・粟木久光・中嶋 大
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 可視光用2.5ミクロンピクセルCMOSセンサーによるX線偏光検出 (2019)
  • Author(s): 朝倉一統・ 林田 清・ 川端智樹・ 花坂剛史・米山友景・ 岡崎貴樹・ 井出峻太郎・野田博文・松本浩典・常深 博・ 粟木久光・ 中嶋 大
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] Chandra 衛星による活動銀河 NGC 1068 中心核の X 線空間分解観測 (2019)
  • Author(s): 中田諒・林田清・野田博文・松本浩典・米山友景
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] すざく衛星による TeV ガンマ線未同定天体からの中性鉄輝線の探査 (2019)
  • Author(s): 周戸 怜・ 松本浩典・ 藤田裕・ 林田清・ 野田博文・ 米山友景・ 信川久実子
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] 近傍銀河NGC 4945で発生したX線トランジェント天体 (2019)
  • Author(s): 井出峻太郎・ 林田清・ 久留飛寛之・ 米山友景・ 野田博文・ 松本浩典
  • Organizer: 日本天文学会2019年春季年会
• [Presentation] X線分光撮像衛星XRISM搭載Resolveの開発の現状 III (2019)
  • Author(s): Ishisaki, Y., et al. (including Awaki, H.)
  • Organizer: 日本物理学会第74回年次大会
• [Presentation] 硬X線集光偏光計X-Calibur気球実験の2018年フライトと将来計画 (2019)
  • Author(s): 田村啓輔 他 （含 粟木久光、松本浩典）
  • Organizer: 日本物理学会第74回年次大会
• [Presentation] 低光度活動銀河核の観測 (2019)
  • Author(s): 寺島雄一
  • Organizer: 高感度・広帯域X線観測で探るブラックホール降着現象の物理
  • Invited
• [Presentation] Rare AGN populations found in high-energy and multiwavelength catalogues (2018)
  • Author(s): Terashima, Y.
  • Organizer: Treasures Hidden in High Energy Catalogues
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Concept of the X-ray Astronomy Recovery Mission (2018)
  • Author(s): Tashiro, M., et al. (including Awaki, Matsumoto, H.,Terashima, Y.)
  • Organizer: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a lightweight x-ray mirror using thin carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) (2018)
  • Author(s): Awaki, H., Oue, C., Iwakiri, H., Omatsu, M., Yoshida, T., Yokota, T., Ishida, N., Matsumoto, H.
  • Organizer: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The FORCE mission: science aim and instrument parameter for broadband x-ray imaging spectroscopy with good angular resolution (2018)
  • Author(s): Nakazawa, K., Mori, K., Tsuru, T. G., Ueda, Y., Awaki, H., Fukazawa, Y., Ishida, M., Matsumoto, H., Murakami, H., Okajima, T., Takahashi, T., Tsunemi, H., Zhang, W. W.
  • Organizer: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sub-arcsecond imaging with multi-image x-ray interferometer module (MIXIM) for very small satellite (2018)
  • Author(s): Hayashida, K., Kawabata, T., Hanasaka, T., Asakura, K., Yoneyama, T., Okazaki, K., Ide, S., Matsumoto, H., Nakajima, H., Awaki, H., Tsunemi, H.
  • Organizer: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた軽量大面積X線望遠鏡の開発の現状 (2018)
  • Author(s): 粟木久光・大上千智・吉田鉄生・岩切駿・相田望・松本浩典・三石郁之・大塚康司・清水貞行・田村啓輔・中澤知洋・石田学・石田直樹
  • Organizer: 日本物理学会2018年秋季大会
• [Presentation] サブ秒角でX線天体を撮像する多重像X線干渉計MIXIMの開発II (2018)
  • Author(s): 林田清・花坂剛史・川端智樹・朝倉一統・松本浩典・常深 博・中嶋 大・粟木久光
  • Organizer: 日本物理学会2018年秋季大会
• [Presentation] X線天文衛星代替機 XARM 搭載 Resolve の開発の現状 II (2018)
  • Author(s): Ishisaki, Y., et al. (including Awaki, H.)
  • Organizer: 日本物理学会2018年秋季大会
• [Presentation] X線天文衛星代替機XARM搭載Resolveの開発の現状II (2018)
  • Author(s): Ishisaki, Y., et al. (including Awaki, H.)
  • Organizer: 日本天文学会2018年秋季年会
• [Presentation] 軟X線から硬X線の広帯域を高感度で撮像分光する小型衛星計画FORCEの現状(7) (2018)
  • Author(s): 中澤知洋 他 (含 松本浩典・粟木久光・ 寺島雄一 ）
  • Organizer: 日本天文学会2018年秋季年会
• [Presentation] X線多重像干渉計MIXIMの開発現状(2) モデルプランの策定と概念検討 (2018)
  • Author(s): 林田 清・花坂剛史・朝倉一統・米山友景・井出峻太郎・松本浩典・常深 博・粟木久光・中嶋 大
  • Organizer: 日本天文学会2018年秋季年会
• [Presentation] 南極周回気球による硬 X 線偏光観測ミッションX-Caliburの現状と今後 (2018)
  • Author(s): 内田和海・高橋弘充・深澤泰司・水野恒史・北口貴雄・玉川 徹・周 圓輝・堤まりな・内山慶祐・林田 清・松本浩典・常深 博・榎戸輝揚・田村啓輔・前田良知・石田 学・斎藤芳隆・宮澤拓也・粟木久光・郡司修一・Krawczynski, H.・Dowkontt, P.・Kislat, F.・岡島 崇・Lanzi, J.・Stuchlik, D・Li, S.・de Geronimo, G.・他 X-Calibur チーム
  • Organizer: 日本天文学会2018年秋季年会
• [Presentation] X線多重像干渉計MIXIMの開発現状(1) サブ秒角の撮像達成 (2018)
  • Author(s): 花坂剛史・川端智樹・林田 清・朝倉一統・米山友景・井出峻太郎・松本浩典・常深 博・粟木久光・中嶋 大
  • Organizer: 日本天文学会2018年秋季年会
• [Presentation] 炭素繊維強化プラスチック(CFRP)へのX線反射面形成法の開発 (2018)
  • Author(s): 粟木久光・大上千智・吉田鉄生・岩切 駿・相田 望・松本浩典・三石郁之・大塚康司・清水貞行・田村啓輔・中澤知洋・石田 学・石田直樹
  • Organizer: 日本天文学会2018年秋季年会
• [Presentation] Feedback in local AGN and star-forming galaxies (2018)
  • Author(s): Terashima, Y.
  • Organizer: Exploring the Hot and Energetic Universe: The second scientific conference dedicated to the Athena X-ray observatory
  • Int'l Joint Research