2015 Fiscal Year Annual Research Report
塵に埋もれた活動的な超巨大ブラックホールと銀河のダウンサイジングの起源
Project/Area Number |
23540273
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Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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) |
2011-04-28 – 2016-03-31
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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 / 共進化 / 銀河 |
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わかっており、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あきらかにすることは、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存在する。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の星生成活動の役割を正しく理解することを目標とする。
本研究は、2011年度より、ALMAの共同利用開始と共に、ALMAを用いて上記の科学的課題を明らかにすることが最大目的であった。ALMA Cycles 0、1、2に提出した研究代表者としての課題が計5個採択され、順調に研究を進展させることができた。その結果、AGNを持つ赤外線銀河において、シアン化水素(HCN)の分子輝線の強度に超過が見られることを確認した。その原因として、HCN組成比の増加、励起が効いており、一部の研究者が唱えている赤外線放射励起はさほど効いていないという解釈を得た。
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Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Submillimeter-HCN Diagram for Energy Diagnostics in the Centers of Galaxies2016
Author(s)
Izumi, Takuma; Kohno, Kotaro; Aalto, Susanne; Espada, Daniel; Fathi, Kambiz; Harada, Nanase; Hatsukade, Bunyo; Hsieh, Pei-Ying; Imanishi, Masatoshi; Krips, Melanie; Martin, Sergio; Matsushita, Satoki; Meier, David S.; Nakai, Naomasa; Nakanishi, Kouichiro; Schinnerer, Eva; Sheth, Kartik; Terashima, Yuichi et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 818
Pages: 42, 23pp
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Near-infrared spectroscopy of quasars at z ~ 3 and estimates of their supermassive black hole masses2016
Author(s)
Saito, Yuriko; Imanishi, Masatoshi; Minowa, Yosuke; Morokuma, Tomoki; Kawaguchi, Toshihiro; Sameshima, Hiroaki; Minezaki, Takeo; Oi, Nagisa; Nagao, Tohru; Kawatatu, Nozomu; Matsuoka, Kenta
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 68
Pages: 119
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] NUSTAR Unveils a Heavily Obscured Low-luminosity Active Galactic Nucleus in the Luminous Infrared Galaxy NGC 62862016
Author(s)
Ricci, C.; Bauer, F. E.; Treister, E.; Romero-Canizales, C.; Arevalo, P.; Iwasawa, K.; Privon, G. C.; Sanders, D. B.; Schawinski, K.; Stern, D.; Imanishi, M.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 819
Pages: 4, 13pp
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Discovery of New Dwarf Galaxy Near the Isolated Spiral Galaxy NGC 65032015
Author(s)
Koda, Jin; Yagi, Masafumi; Komiyama, Yutaka; Boissier, Samuel; Boselli, Alessandro; Bouquin, Alexandre Y. K.; Donovan Meyer, Jennifer; Gil de Paz, Armando; Imanishi, Masatoshi; Madore, Barry F.; Thilker, David A.
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Journal Title
The Astrophysical Journal Letters
Volume: 802
Pages: L24, 7pp
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Differences in the Torus Geometry between Hidden and Non-hidden Broad Line Active Galactic Nuclei2015
Author(s)
Ichikawa, Kohei; Packham, Christopher; Ramos Almeida, Cristina; Asensio Ramos, Andres; Alonso-Herrero, Almudena; Gonzalez-Martin, Omaira; Lopez-Rodriguez, Enrique; Ueda, Yoshihiro; Diaz-Santos, Tanio; Elitzur, Moshe; Honig, Sebastian F.; Imanishi, Masatoshi; Levenson, Nancy A.; Mason, Rachel E et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 803
Pages: 57, 12pp
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] ALMA Multi-line Observations of the IR-bright Merger VV 1142015
Author(s)
Saito, Toshiki; Iono, Daisuke; Yun, Min S.; Ueda, Junko; Nakanishi, Kouichiro; Sugai, Hajime; Espada, Daniel; Imanishi, Masatoshi; Motohara, Kentaro; Hagiwara, Yosiaki; Tateuchi, Ken; Lee, Minju; Kawabe, Ryohei
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 803
Pages: 60, 34pp
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Local Instability Signatures in ALMA Observations of Dense Gas in NGC 74692015
Author(s)
Fathi, Kambiz; Izumi, Takuma; Romeo, Alessandro B.; Martin, Sergio; Imanishi, Masatoshi; Hatziminaoglou, Evanthia; Aalto, Susanne; Espada, Daniel; Kohno, Kotaro; Krips, Melanie; Matsushita, Satoki; Meier, David S.; Nakai, Naomasa; Terashima, Yuichi
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Journal Title
The Astrophysical Journal Letters
Volume: 806
Pages: L34, 6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] ALMA Observations of the Submillimeter Dense Molecular Gas Tracers in the Luminous Type-1 Active Nucleus of NGC 74692015
Author(s)
Izumi, Takuma; Kohno, Kotaro; Aalto, Susanne; Doi, Akihiro; Espada, Daniel; Fathi, Kambiz; Harada, Nanase; Hatsukade, Bunyo; Hattori, Takashi; Hsieh, Pei-Ying ;Ikarashi, Soh; Imanishi, Masatoshi; Iono, Daisuke; Ishizuki, Sumio; Krips, Melanie; Martin, Sergio; Matsushita, Satoki; Meier, David S.; Nagai, Hiroshi et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 811
Pages: 39, 15pp
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Hyper-luminous dust-obscured galaxies discovered by the Hyper Suprime-Cam on Subaru and WISE2015
Author(s)
Toba, Yoshiki; Nagao, Tohru; Strauss, Michael A.; Aoki, Kentaro; Goto, Tomotsugu; Imanishi, Masatoshi; Kawaguchi, Toshihiro; Terashima, Yuichi; Ueda, Yoshihiro; Bosch, James; Bundy, Kevin; Doi, Yoshiyuki; Inami, Hanae; Komiyama, Yutaka; Lupton, Robert H.; Matsuhara, Hideo; Matsuoka, Yoshiki; Miyazaki, Satoshi et al.
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 67
Pages: 8615
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A deep look at the nuclear region of UGC 5101 through high angular resolution mid-IR data with GTC/CanariCam2015
Author(s)
Martinez-Paredes, M.; Alonso-Herrero, A.; Aretxaga, I.; Ramos Almeida, C.; Hernan-Caballero, A.; Gonzalez-Martin, O.; Pereira-Santaella, M.; Packham, C.; Asensio Ramos, A.; Diaz-Santos, T.;Elitzur, M.; Esquej, P.; Garcia-Bernete, I.; Imanishi, M.; Levenson, N. A.; Rodriguez Espinosa, J. M.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 454
Pages: 3577-3589
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sub-arcsec mid-IR observations of NGC 1614: Nuclear star formation or an intrinsically X-ray weak AGN?2015
Author(s)
Pereira-Santaella, M.; Colina, L.; Alonso-Herrero, A.; Usero, A.; Diaz-Santos, T.; Garcia-Burillo, S.; Alberdi, A.; Gonzalez-Martin, O.; Herrero-Illana, R.; Imanishi, M.; Levenson, N. A.; Perez-Torres, M. A.; Ramos Almeida, C.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 454
Pages: 3679-3687
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Subaru FMOS Galaxy Redshift Survey (FastSound). III. The mass-metallicity relation and the fundamental metallicity relation at z ~ 1.42015
Author(s)
Yabe, Kiyoto; Ohta, Kouji; Akiyama, Masayuki; Bunker, Andrew; Dalton, Gavin; Ellis, Richard; Glazebrook, Karl; Goto, Tomotsugu; Imanishi, Masatoshi; Iwamuro, Fumihide; Okada, Hiroyuki; Shimizu, Ikkoh; Takato, Naruhisa; Tamura, Naoyuki; Tonegawa, Motonari; Totani, Tomonori
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 67
Pages: 10216
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A mid-infrared spectroscopic atlas of local active galactic nuclei on sub-arcsecond resolution using GTC/CanariCam2015
Author(s)
Alonso-Herrero, A.; Esquej, P.; Roche, P. F.; Ramos Almeida, C.; Gonzalez-Martin, O.; Packham, C.; Levenson, N. A.; Mason, R. E.; Hernan-Caballero, A.; Pereira-Santaella, M.; Alvarez, C.; Aretxaga, I.; Lopez-Rodriguez, E.; Colina, L.; Diaz-Santos, T.; Imanishi, M.; Rodriguez Espinosa, J. M.; Perlman, E.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 455
Pages: 563-583
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] DLA 集中領域における輝線天体の探査2016
Author(s)
小倉和幸, 長尾透 (愛媛大学), 今西昌俊, 柏川伸成 (国立天文台), 谷口義明, 鍛冶澤賢, 塩谷泰広,小林正和, 鳥羽儀樹, 延原広大 (愛媛大学)
Organizer
日本天文学会春季年会
Place of Presentation
首都大学東京(東京都・八王子市)
Year and Date
2016-03-17 – 2016-03-17
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[Presentation] z~3のQSO9天体で探る超巨大ブラックホールと母銀河の共進化2015
Author(s)
濟藤 祐理子 (総合研究大学院大), 美濃和 陽典, 今西 昌俊 (国立天文台), 川口 俊宏 (札幌医科大), 諸隈 智貴, 峰崎 岳夫 (東京大), 長尾 透 (愛媛大), 大井 渚 (宇宙科学研究所), 川勝 望 (呉高専), 松岡 健太 (京都大), 鮫島 寛明 (京都産業大)
Organizer
日本天文学会春季年会
Place of Presentation
甲南大学(兵庫県・神戸市)
Year and Date
2015-09-09 – 2015-09-09