Systematic studies of the coronal radio emission from supermassive black holes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04020
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 16010:Astronomy-related
• Research Institution: Japan Aerospace EXploration Agency
• Principal Investigator: Doi Akihiro 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (90403641)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 裕介 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 助教 (00370106)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ブラックホール / 活動銀河核 / 電波 / ALMA / 宇宙工学

Outline of Final Research Achievements

This proposed research aimed to expand the observations of coronal radiation associated with the vicinity of active galactic nuclei (AGNs) black holes, which was first detected in the radio bands in recent years by our team, to other nearby AGNs to increase the number of samples and investigate the universality/diversity of the corona. Millimeter excess spectra suggesting coronal radiation were found only in IC 4329A and NGC 985, previously. In this research, however, we have found them in NGC 1068 and GRS 1734-292 as well. These studies have suggested that the black hole corona of AGNs could be a candidate for the sources of high-energy gamma-rays and neutrinos. In addition, several by-product research results have been produced from the analyzed data.

Free Research Field

宇宙物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近傍のAGNの放射エネルギースペクトルにおいて、約100 keVにカットオフを示すX線放射が知られており、ブラックホール周辺の高温プラズマ (10^9 Kelvin) からの放射と解釈されてきた。 しかし、X線以外の波長帯では観測されず、その物理モデルには不定性が多かった。 本研究により、電波帯においてもコロナ放射を観測する手段が得られ、X線/電波の両方の観測データからコロナの磁場強度を計測できるようになった。 また、近年のブラックホールシャドウ直接撮像の成功には、 コロナ放射現場を電波帯で直接撮像により迫る発展性があり、将来の衛星計画・気球実験の開発の我々の取り組みの重要性が拡大した。