2015 Fiscal Year Annual Research Report
ブラックホール高精度位置決定による活動銀河核の根源的問題の観測的解明
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24340042
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
土居 明広 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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永井 洋 国立天文台, チリ観測所, 准教授 (00455198)
萩原 喜昭 東洋大学, 文学部, 准教授 (60399300)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ブラックホール / 活動銀河 / ジェット / 電波天文学 / VLBI / 降着円盤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブラックホール(BH)について、シュバルツシルト半径(Rs)に匹敵する精度で位置決定＋BH周辺を撮像するという組み合わせ手法「多周波相対VLBI」により、AGNにおける「３つの根源的問題」に挑むのが、本申請の研究の目的である： (A) Sgr A* や低光度AGNの主エネルギー発生源は、降着円盤か？ジェットか？ (B) ブレーザーや電波銀河のγ線放射領域は BH から 何 Rs の地点に存在するか？ (C) 降着エネルギー開放の現場であるBH近傍 1-10000 Rs での質量降着流の空間構造は？。 Nature誌に発表した我々の成果は、新しい観測手法を実用化し M87 の観測に適用したことによるものであった。これを重要な天体群にも適用し、研究を発展させるプロジェクトである。
平成27年度研究実施計画は： (1) ジェット径の空間発展プロファイルからジェットの加速・収束メカニズムに迫る (NGC 4261, Cen A)。 (2) 時間領域と周波数領域の両面からγ線生成領域やブラックホール位置を決定する (3C120, 1H0323+342)。 (3) 低光度AGN についての ALMA 観測データを分析し、(A)の問題についてさらに切り込む、であった。
当該年度に実施した研究成果は： (i) NGC 4261, Cen A についてはデータ解析が完了・論文執筆中である。 (ii) 3C120, 1H0323+342 についてはデータ解析が完了・論文執筆中である。 (iii) 低光度AGN についての ALMA 観測データについてはデータ解析が完了・論文執筆中である。 さらに、(iv) γ線放射AGNのジェット位置天文観測についての成果が結実して学術論文として出版された (Mrk 501, Mrk 421, 3C84, OJ287)。 また、(v) 狭輝線セイファート1型のVLBI観測結果についても学術論文の出版に至った (Mrk 1388, VLBIサーベイ)。
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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
査読付き学術論文 13編、学会等発表7件など、大変多くの科学成果を発表することが出来た。 査読付き論文は、H24年度の15編, H25年度の14編, H26年度の13編に引き続き、申請時の目標(2編/年)を大幅に上回る成果発信をすることができた。
科学的な内容としても、H27年度は大きな進展があった。 H24, H25, H26年度では、解明に向けて掲げた３つの根源的問題 (B), (A), (C) について進展があったが、H27年度では課題 (B)と(C)についてさらなる進展があった。 ブラックホールのシュバルツシルト半径の10倍もの空間分解能での調査にまでおよび、またブラックホール近傍を時間の次元と空間の次元の組み合わせから迫る手法においても成果をあげた。
このように、4/5年目の段階としては当初の計画を上回る早さで研究が進んだと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
解明を目指して掲げた「活動銀河核 3 つの根源的問題」である (A), (B), (C) それぞれの課題について、H24からH27年度の間で多くの成果を上げることができた。 5年目となるH28年度では、これらの課題についてさらなる成果をあげるとともに、統一的な描像へと導く研究をおこなう。
次年度の研究実施計画を以下のように設定する： (1) NGC 4261 のジェット径の空間発展プロファイルを M87, NGC 6251 のものと比較し、ジェットの加速・収束メカニズムについて統一的な描像に迫る。 (2) 3C120, 1H0323+342 について時間領域と周波数領域の両面からγ線生成領域やブラックホール位置を決定し、これまでに得られている他の天体での結果と比較して、高エネルギー粒子生成機構の統一的な描像に迫る。 (3) 多数の天体の ALMA 観測の結果とVLBI観測結果を統合し、低光度AGNの主エネルギー発生源について統一的な描像を得る。
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| Causes of Carryover |
今年度末に出版が決まった２つの学術論文の掲載料のついて、その支払いが次年度になることが、主な理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ほぼ全額、２つの学術論文の掲載料の支払いにあてる。
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[Journal Article] High-sensitivity 86 GHz (3.5 mm) VLBI Observations of M87: Deep Imaging of the Jet Base at a Resolution of 10 Schwarzschild Radii2016
Author(s)
Hada, Kazuhiro; Kino, Motoki; Doi, Akihiro; Nagai, Hiroshi; Honma, Mareki; Akiyama, Kazunori; Tazaki, Fumie; Lico, Rocco; Giroletti, Marcello; Giovannini, Gabriele; Orienti, Monica; Hagiwara, Yoshiaki
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 817
Pages: id. 131
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Discovery of off-axis jet structure of TeV blazar Mrk 501 with mm-VLBI2016
Author(s)
Koyama, S.; Kino, M.; Giroletti, M.; Doi, A.; Giovannini, G.; Orienti, M.; Hada, K.; Ros, E.; Niinuma, K.; Nagai, H.; Savolainen, T.; Krichbaum, T. P.; Pérez-Torres, M. Á.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 586
Pages: id.A113
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Probing the precise location of the radio core in the TeV blazar Mrk 501 with VERA at 43 GHz2015
Author(s)
Koyama, Shoko; Kino, Motoki; Doi, Akihiro; Niinuma, Kotaro; Hada, Kazuhiro; Nagai, Hiroshi; Honma, Mareki; Akiyama, Kazunori; Giroletti, Marcello; Giovannini, Gabriele; Orienti, Monica; Isobe, Naoki; Kataoka, Jun; Paneque, David; Kobayashi, Hideyuki; Asada, Keiichi
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 67
Pages: id.6711
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Apparent Inward Motion of the Parsec-Scale Jet in the BL Lac Object OJ287 during the 2011-2012 γ-ray Flares2015
Author(s)
Sawada-Satoh, S.; Akiyama, K.; Niinuma, K.; Nagai, H.; Kino, M.; D'Ammando, F.; Koyama, S.; Hada, K.; Orienti, M.; Honma, M.; Shibata, K. M.
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Journal Title
Publications of The Korean Astronomical Society
Volume: 30
Pages: pp. 429-432
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] 230 GHz VLBI Observations of M87: Event-horizon-scale Structure during an Enhanced Very-high-energy γ-Ray State in 20122015
Author(s)
Akiyama, Kazunori; Lu, Ru-Sen; Fish, Vincent L.; Doeleman, Sheperd S.; Broderick, Avery E.; Dexter, Jason; Hada, Kazuhiro; Kino, Motoki; Nagai, Hiroshi; Honma, Mareki; and 38 coauthors
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 807
Pages: id. 150
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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