Study of the coevolution between supermassive black holes and their host galaxies through multi-wavelength spectroscopy of dust-obscured galaxies

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19J10458
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 登口 暁 愛媛大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2021-03-31
• Keywords: 活動銀河核 / 塵に覆われた銀河 / 高エディントン比 / DOGs

Outline of Annual Research Achievements

母銀河と超巨大ブラックホール (SMBH) の共進化の全貌解明を最終目的として、共進化の中でも最重要段階である塵を吹き飛ばす段階に着目し、 AGN 活動と母銀河の星形成活動の関係を明らかにしようとした。本研究ではすばる望遠鏡の可視光線超広視野主焦点カメラ (HSC) と中間赤外線探査衛星 WISE を用いて塵に覆われた銀河 (DOGs) の大規模サンプルを作成し、塵を吹き飛ばしつつある天体の抽出を行い、選出された天体のフォローアップ観測を通して、その状況を理解しようとした。具体的には、可視光線の分光フォローアップ観測によって広輝線を取得す流ことで、ブラックホール周りの物理状態についての研究を行った。2019年2-3月に分光フォローアップの1つ目として南ヨーロッパ天文台の VLT において 3 天体の分光観測が行われた、また、2019年10月にはすばる望遠鏡で 1 天体の分光観測が行われた。どちらも、天体のスペクトルは十分取得できており、 SN も良い。このデータについて解析を行った結果、エディントン比がほぼ 1 あるいは 1 を大きく上回るような天体ばかりであった。これは、事前に予想していた、塵の吹き飛ばし段階にいるだろうという予想と合致する結果であった。この結果について現在論文としてまとめている。また、この結果について国際研究会や国内研究会といった場で発表も行い論文作成のための議論も行なってきている。一方で、 HSC のサーベー範囲の大きさでの制約を除け、より広範囲の探査を行うために SDSS を用いたサンプル構築も行なっている。こちらでも DOGs 天体の選出はできており、その中に塵を吹き飛ばしつつある天体も見つけられている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

採用第1年度目では、本研究で研究対象としている塵に覆われた銀河について、欧州南天天文台 VLT で取得した可視光スペクトルのデータ解析が進めることができた。中心核の放射が速度幅の広い輝線として見られる等、科学的に極めて興味深く新規性が高い結果が得られている。この結果を当該研究分野のコミュニティに周知するための研究発表や、広く国内外の共同研究者との議論も進み、査読論文への投稿の準備も進められている。

Strategy for Future Research Activity

現在作成中の論文を完成させる。一方で、母銀河における影響調査のために近赤外線分光観測や電波 (ALMA) を用いた観測が必要になるため、観測提案の提出を行う。また、可視光で広く観測されている SDSS データを用いた DOGs 探査も行い、より多くのサンプル構築を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Optical Properties of Infrared-bright Dust-obscured Galaxies Viewed with Subaru Hyper Suprime-Cam (2019)
  • Author(s): Noboriguchi Akatoki、Nagao Tohru、Toba Yoshiki、Niida Mana、Kajisawa Masaru、Onoue Masafusa、Matsuoka Yoshiki、Yamashita Takuji、Chang Yu-Yen、Kawaguchi Toshihiro、Komiyama Yutaka、Nobuhara Kodai、Terashima Yuichi、Ueda Yoshihiro
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 876 Pages: 132～132
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab1754
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] すばる望遠鏡 Hyper Suprime-Cam で発見された "blue-excess dust-obscured galaxies (BluDOGs)" の可視光線スペクトル (2020)
  • Author(s): 登口暁、長尾透、岩下昂平、玉田望、寺島雄一、鳥羽儀樹、山下拓時、寺尾航暉、市川幸平、大西響子、尾上匡房
  • Organizer: 日本天文学会 2020年春季年会
• [Presentation] Spectroscopic observations for four BluDOGs identified by Subaru HSC (2020)
  • Author(s): A. Noboriguchi, T. Nagao, K. Iwashita, N. Tamada, Y. Terashima, Y. Toba, T. Yamashita, K. Ichikawa, K. Terao, M. Onoue, K. Onishi
  • Organizer: HSC-AGN face-to-face meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 可視光広域サーベイと WISE で発見された Blue-excess dust-obscured galaxies (BluDOGs) (2019)
  • Author(s): 登口暁、長尾透、鳥羽儀樹
  • Organizer: 超巨大ブラックホール研究推進連絡会 第6回ワークショップ
• [Presentation] Discovery of blue-excess dust-obscured galaxies by using Subaru Hyper Suprime-Cam (2019)
  • Author(s): A. Noboriguchi, T. Nagao, M. Kajisawa, Y. Matsuoka, Y. Terashima, T. Yamashita, M. Niida, S. Koyama, N. Kodai, M. Onoue, Y. Ueda, Y. Toba, Y. Komiyama, Y. Chang, T. Kawaguchi
  • Organizer: Galaxy Evolution Workshop 2019 (第6回 銀河進化研究会)
• [Presentation] SDSS と WISE を用いた、可視光線で極めて青い Dust-Obscured Galaxies の探査 (2019)
  • Author(s): 登口暁、長尾透、鳥羽儀樹
  • Organizer: 第49回天文・天体物理若手夏の学校
• [Presentation] Discovery of blue-excess dust-obscured galaxies viewed with Subaru Hyper Suprime-Cam (2019)
  • Author(s): A. Noboriguchi, T. Nagao, M. Kajisawa, Y. Matsuoka, Y. Terashima, T. Yamashita, M. Niida, S. Koyama, M. Onoue, Y. Ueda, Y. Toba, Y. Komiyama, Y. Chang, T. Kawaguchi, and the HSC-SSP collaboration
  • Organizer: Subaru telescope 20th anniversary -Optical & Infrared Astronomy for the Next Decade-
  • Int'l Joint Research