2017 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生じ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（太陽の100万倍以上の質量の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。しかしながら、塵を豊富に持つ赤外線銀河では、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）が塵の奥にすぐに埋もれてしまい、観測的に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、見つけるのが困難な埋もれたAGNのエネルギー的役割を正しく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。
2017年度は、私自身が研究代表者のALMAの採択課題に基づき、以下の成果を出すことができた。
(1) 振動励起されたシアン化水素の輝線を示す赤外線銀河 IRAS 20551-4250を引き続き詳細に観測し、従来から仮定されている衝突励起だけでなく、AGNがある場合に重要になる赤外線放射励起が、分子ガスの回転励起にどう効いているかを定量的により詳細に抑えた。(2) 複数の回転遷移での分子ガス輝線の観測を行い、星生成の奥に潜むAGNを見つけ出す手法を確立し、その背後の物理過程に制限を加えた。(3) 近傍のAGNにおいて、超巨大ブラックホール近傍で回転する高密度ガス雲を観測的に鮮明に見つけ出した。
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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
2017年度は主著の査読論文を2編出版し（Imanishi et al. 2017 ApJ 849 29; Imanishi et al. 2018 ApJL 853 L25）、さらにもう一編の掲載も受理された（Imanishi et al. 2018 ApJ accepted; arXiv:1803.02408）。また、2017年4月締切のALMA Cycle 5の公募に研究代表者として3個の提案を出し、すべて採択された。ALMAによる主著の査読論文の数、Cycle 5での研究代表者としての採択課題数は、全世界でもトップレベルに分類され、国内外の関連研究者と比較しても、極めて高い活動度、論文生産率を示すことができたと考えている。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 |
掲載受理が決定済みの主著査読論文は、2018年4月に出版される。私自身が研究代表者のALMA Cycle 5提案で取得、配送される高品質のデータを引き続き丁寧に解析し、これまでに得られた知見をより統計的に有意な理解に持っていくことを最大の目標とする。また、AGNと星生成で、サブミリ波での分子ガス輝線の強度比が異なるという独自の結果を世界に示すことができたが、その背後の物理に関しては、限られたサンプルに関してしか観測的制限が加えられていない。組成比か、励起状態のどちら、あるいは、両方が効いているのかを、より大きなサンプルに対して明らかにし、経験則だけではなく、物理解釈を伴った総合的な理解に持っていきたい。ALMA Cycle 6の観測公募にもしっかりと練った提案を研究代表者として出し、引き続き、本研究分野で世界独自の研究成果を出し続けることができるようにしていきたい。
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| Causes of Carryover |
ALMAによる研究の展望を考え、次年度にも研究費が必要と考えたため。2018年度後半に、強く関連する国際学会の開催がオランダ、及び、チリで計画されており、この参加費に使用する予定である。
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[Journal Article] Luminous quasars do not live in the most overdense regions of galaxies at z ~ 42018
Author(s)
Uchiyama Hisakazu、Toshikawa Jun、Kashikawa Nobunari、Overzier Roderik、Chiang Yi-Kuan、Marinello Murilo、Tanaka Masayuki、Niino Yuu、Ishikawa Shogo、Onoue Masafusa、Ichikawa Kohei、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Harikane Yuichi、Imanishi Masatoshi、Kodama Tadayuki、Komiyama Yutaka、et al.
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 70
Pages: S32 (14pp)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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