Investigating Dusty Starburst and Super-Massive Black Hole with 2 mm receiver on LMT

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H02073
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: Kawabe Ryohei 国立天文台, 電波研究部, 教授 (10195141)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 邦彦 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (00534562) ; 田村 陽一 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (10608764) ; 酒井 剛 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20469604)
• Research Collaborator: KOHNO kotaro 東京大学, 理学研究科, 教授 (80321587) ; OSHIMA tai 国立天文台, 先端技術センター, 助教 (40450184) ; TANIGUCHI akio 名古屋大学, 理学研究科, 研究員 ; INAOE HUDGES david Instituto Nacional de Astrofísica, Ópticay Electrónica, Large Millimeter Telescope, Director
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ミリ波サブミリ波 / 爆発的星形成 / 巨大ブラックホール / 一酸化炭素分子 / 超伝導受信機

Outline of Final Research Achievements

We developed a single beam and dual polarization 2-mm receiver system for the 50-m LMT (Large Millimeter Telescope) at an altitude of 4600 m in Mexico. The major science goals are 1) to determine unambiguous spectral redshift (spec-z) of submillimeter galaxies (SMGs), i.e, duty starburst galaxies in the early universe, by detecting multiple Carbon Mono-Oxide (C0) lines together with existing 3mm receiver on the LMT, 2) to uncover heavily-obscured accreting super-massive black holes (SMBH) in the early universe. The receiver and spectrometer have been successfully installed on the LMT and it was confirmed that the most sensitive single dish observing system at 2mm has been demonstrated via observations of nearby star forming regions such and also very distant galaxies in CO lines. Our 2mm receiver system will be operated as one of LMT observatory instruments from next observing season, and we will start survey observations of high-z source

Free Research Field

電波天文学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

波長2mmでの世界最高性能の観測装置を実現できたことにより、未だ未解明の初期宇宙での爆発的星形成の形成進化や巨大ブラックホールの形成の謎、そして巨大ブラックホールの活動が銀河形成に与える影響を調べる新しい手段を提供する。これは、学術的に大きな意味がある。また、この観測システムは、近傍宇宙に存在する巨大ブラックホールを持つ爆発的星形成銀河の観測的な研究にも役立てることが出来る。昨今、巨大ブラックホールの画像が取得され、国民は巨大ブラックホールやその形成等に大きな興味を持っている。この装置で、近傍や遠方宇宙での巨大ブラックホールが引き起こす様々な現象を捉えることで、国民の疑問に答えることが出来る。