2016 Fiscal Year Research-status Report
(サブ)ミリ波による合体銀河中の塵に埋もれたエネルギー源診断法の確立
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15K05030
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
今西 昌俊 国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (00311176)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 超巨大ブラックホール / サブミリ波 / 赤外線銀河 / 分子ガス / 活動銀河中心核 / 星生成 / 合体銀河 / 化学組成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽の1000億倍以上もの光度を赤外線で放射している赤外線銀河は、強力なエネルギー源が塵の向こう側に隠されて存在する天体である。エネルギー源としては、星生成活動（活発に生成される星内部で起こる核融合反応によるエネルギー生成）、及び、活動銀河中心核（AGN）活動（超巨大ブラックホールへ物質が落ち込む際の重力エネルギーを放射に変換して明るく輝く活動）が考えられる。赤外線銀河は、赤方偏移が1を超える遠方宇宙（現在から75億年以上前の宇宙）では、宇宙全体からの赤外線放射を支配していることが分かっており、赤外線銀河という種族の塵に隠されたエネルギー源の正体を明らかにすることは、宇宙全体の塵に隠された側での星生成史、超巨大ブラックホール質量の成長の歴史の解明と密接に関係する。しかしながら、赤外線銀河では、サイズ的に小さなAGN（質量降着している超巨大ブラックホール）が塵の奥深くにすぐに埋もれてしまい、きちんと見つけ出すことが困難になるという大きな問題がある。本研究では、塵吸収の影響の小さなサブミリ波に基づく観測から、見つけるのが難しい埋もれたAGNのエネルギー的役割を見積もる独自の手法を確立させ、赤外線銀河の塵に隠された側でのAGNと星生成活動の役割を正しく理解することを目標とする。
2016年度は、私自身が研究代表者のALMAの採択課題に基づき、以下の研究成果を示すことができた。
（1）赤外線銀河 IRAS 20551-4250において、従来から言われている衝突励起に加えて、AGNがある場合に重要になる赤外線放射励起が、高密度分子ガスの回転遷移の放射に効いていることを見出した。
（2）埋もれたAGNの兆候を示す赤外線銀河では、星生成が支配的な銀河に比べて、シアン化水素（HCN）の放射が強いことを確認した。
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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
研究代表者としてのALMAの観測提案が数多く採択され、2016年度は筆頭著者としての査読論文を3編出版することができた（Imanishi et al. 2016 ApJL 822 L10; Imanishi et al. 2016 ApJ 825 44; Imanishi et al. 2016 AJ 152 218）。国内外の研究者と比較しても、極めて高い活動度を示すことができたと考えられる。従って、研究は当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、これまでのALMAの観測で取得され、配送された観測データを精密に解析し、研究成果を世界に公表し続けることができるよう、最大限の努力を行う。具体的には、複数の回転遷移の分子ガス輝線の比較から、AGNに見られるシアン化水素(HCN)放射の超過が、より熱的に近い回転遷移によるのか、組成比によるのか、あるいは、赤外線放射励起が効いているのかを、赤外線銀河全般において定量的に評価したい。現在、まとめるべき論文が2編あるが、2017年度中に少なくとも1編は投稿へと持って行けるよう研究を進める。ALMA Cycle 5の観測公募にもしっかりと練った提案を出し、引き続き採択されるよう努力する。本分野で世界をリードし続けることができるよう、しっかりと着実に研究を進展させて行きたい。
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| Causes of Carryover |
ALMAを用いた観測成果に基づく研究発表のための旅費を予定していたが、関連する国際学会が2017-2018年に多く開催される見込みとなったため、2016年分の一部を回すことにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Scientific Organizing Committee(SOC)、及び、招待されて参加する国際学会がそれぞれ一件ずつあるため、それに使用する。ALMAデータの簡易解析や論文作成などに主に使用するデスクトップPCも購入する計画である。
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[Journal Article] Merger-induced Shocks in the Nearby LIRG VV 114 through Methanol Observations with ALMA2017
Author(s)
Saito, Toshiki; Iono, Daisuke; Espada, Daniel; Nakanishi, Kouichiro; Ueda, Junko; Sugai, Hajime; Takano, Shuro; Yun, Min S.; Imanishi, Masatoshi; Ohashi, Satoshi; Lee, Minju; Hagiwara, Yoshiaki; Motohara, Kentaro; Kawabe, Ryohei
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 834
Pages: id. 6, 7 pp.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Clustering of Infrared-bright Dust-obscured Galaxies Revealed by the Hyper Suprime-Cam and WISE2017
Author(s)
Toba, Yoshiki; Nagao, Tohru; Kajisawa, Masaru; Oogi, Taira; Akiyama, Masayuki; Ikeda, Hiroyuki; Coupon, Jean; Strauss, Michael A.; Wang, Wei-Hao; Tanaka, Masayuki; Niida, Mana; Imanishi, Masatoshi; and 11 coauthors
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 835
Pages: id. 36, 12 pp.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Subaru High-z Exploration of Low-luminosity Quasars (SHELLQs). I. Discovery of 15 Quasars and Bright Galaxies at 5.7 < z < 6.92016
Author(s)
Matsuoka, Yoshiki; Onoue, Masafusa; Kashikawa, Nobunari; Iwasawa, Kazushi; Strauss, Michael A.; Nagao, Tohru; Imanishi, Masatoshi; Niida, Mana; Toba, Yoshiki; Akiyama, Masayuki; and 29 coauthors
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 828
Pages: id. 26, 14 pp.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The complex evolutionary paths of local infrared bright galaxies: a high-angular resolution mid-infrared view2016
Author(s)
Alonso-Herrero, A.; Poulton, R.; Roche, P. F.; Hernan-Caballero, A.; Aretxaga, I.; Martinez-Paredes, M.; Ramos Almeida, C.; Pereira-Santaella, M.; Diaz-Santos, T.; Levenson, N. A.; Packham, C.; Colina, L.; Esquej, P.; Gonzalez-Martin, O.; Ichikawa, K.; Imanishi, M.; Rodriguez Espinosa, J. M.; Telesco, C.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 463
Pages: p.2405-2424
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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