高周波ＶＬＢＩによる銀河系中心の巨大ブラックホール Ｓｇｒ Ａ＊の放射機構の解明

• 研究課題/領域番号: 12J07566
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 秋山 和徳 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 国際情報交換(アメリカ) / 国際研究者交流(アメリカ) / ブラックホール / SgrA* / 電波天文学 / VLBI / VERA / EHT / M87 / サブミリ波 / ミリ波 / Sgr A* / NRAO 530 / 3C 279 / Event Horizon Telescope

研究実績の概要

平成25年度と同様、報告者はEHTを主導するマサチューセッツ工科大学ヘイスタック天文台に３ヶ月間滞在し、EHTの観測データを使った研究を行った。研究内容の一つであるブラックホールの直接撮像に関連して、Sgr A*と並びブラックホールの直接撮像の実現が期待されるEHTの最重要ターゲット天体の一つであるM87のブラックホールの事象の地平面の周囲の構造に新たな制限を当たれることに成功し、60名を越す国際研究グループの筆頭著者として論文にまとめた。論文は現在投稿されておりまもなく受理される見込みである。この成果に関して報告者は国際学会で招待講演を行った他、国内学会でも口頭講演を行った。
また採用１年目に行ったSgr A*の較正天体であるNRAO 530のEHTの観測成果に関して、結果の再解析やデータの確認等を行い、投稿論文にまとめた。この成果の中では報告者の独自の着想により天体画像の解析に電波干渉計では用いられたことないマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いたベイズ推定が用いられており、今後のサブミリ波VLBIでの天体画像の取得方法の選択肢の一つとして現在検討されている。また本観測はブレーザーと呼ばれる活動銀河核の種族において、ブラックホールから噴出する相対論的ジェット中でのガンマ線の爆発的増光現象の最中に1.3 mm帯で超高空間分解能撮像に成功した初めての観測である。この観測によってガンマ線放射領域のサイズの測定に成功したほか、放射領域付近のジェットの構造や物理的なパラメータに強い制限をおくことに成功している。
以上の成果をまとめた学位論文は東京大学において高い評価を受け、報告者は東京大学大学院理学系研究科の研究奨励賞を受賞したほか、学位授与式において東京大学大学院理学系研究科の総代へ選出された。また本学位論文は文系・理系問わず東京大学内で高く評価され、東京大学総長賞を受賞した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetization degree at the jet base of M87 derived from the event horizon telescope data: testing magnetically driven jet paradigm (2015)
  • 著者名/発表者名: Kino, M.; Takahara, F.; Hada, K.; Akiyama, K.; Nagai, H.; Sohn, B. W.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 803 号: 1 ページ: 30-30
  • DOI: 10.1088/0004-637x/803/1/30
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Probing Precise Location of Radio Core in TeV Blazar Mrk 501 with VERA at 43 GHz (2015)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 未定 号: 4
  • DOI: 10.1093/pasj/psu144
  • 査読あり
• [雑誌論文] VLBI observations of bright AGN jets with the KVN and VERA Array (KaVA): Evaluation of imaging capability (2015)
  • 著者名/発表者名: Niinuma, Kotaro; Lee, Sang-Sung; Kino, Motoki; Sohn, Bong Won; Akiyama, Kazunori et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 6 ページ: 103-118
  • DOI: 10.1093/pasj/psu104
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A strong radio brightening at the jet base of M87 in the period of the elevated TeV gamma-ray state in 2012 (2015)
  • 著者名/発表者名: Hada, K. ; Giroletti, M. ; Kino, M. ; Giovannini, G. ; D'Ammando, F. ; Cheung, C. C. ; Beilicke, M. ; Nagai, H. ; Doi, A. ; Akiyama, K. ; Honma, M. ; Niinuma, K. ; Casadio, C. ; Orienti, M. ; Krawczynski, H. ; Gomez, J. L. ; Sawada-Satoh, S. ; Koyama, S. ; Cesarini, A. ; Nakahara, S. ; Gurwell, M. A.
  • 雑誌名: 2014 Fermi Symposium proceedings 巻: eConf
• [雑誌論文] Super-resolution imaging with radio interferometry using sparse modeling (2014)
  • 著者名/発表者名: Honma, Mareki ; Akiyama, Kazunori ; Uemura, Makoto ; Ikeda, Shiro
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 5 ページ: 95-95
  • DOI: 10.1093/pasj/psu070
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Strong Radio Brightening at the Jet Base of M 87 during the Elevated Very High Energy Gamma-Ray State in 2012 (2014)
  • 著者名/発表者名: Hada, K.; Giroletti, M.; Kino, M.; Giovannini, G.; D'Ammando, F.; Cheung, C. C.; Beilicke, M.; Nagai, H.; Doi, A.; Akiyama, K.; Honma, M.; Niinuma, K.; Casadio, C.; Orienti, M.; Krawczynski, H.; Gomez, J. L.; Sawada-Satoh, S.; Koyama, S.; Cesarini, A.; Nakahara, S.; Gurwell, M. A.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 788 号: 2 ページ: 165-177
  • DOI: 10.1088/0004-637x/788/2/165
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long-term monitoring of Sgr A* at 7 mm with VERA and KaVA (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K. ; Kino, M. ; Sohn, B. ; Lee, S. ; Trippe, S. ; Honma, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 303 号: S303 ページ: 288-292
  • DOI: 10.1017/s1743921314000751
• [雑誌論文] Measuring Mass Accretion Rate onto the Supermassive Black Hole in M87 Using Faraday Rotation Measure with the Submillimeter Array (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuo, C., Asada, K., Rao, R., Nakamura, M., Algaba, J., Liu, H., Inoue, M., Koch, P., Ho, P., Matsushita, S., Pu, H., Akiyama, K., Nishioka H. and Pradel. N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 783, Issue 2 号: 2 ページ: 5-5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/783/2/l33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Epoch VERA Observations of Sagittarius A*. I. Images and Structural Variability (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K., Takahashi, R., Honma, M., Oyama, T., and Kobay ashi, H.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 No.4 号: 4 ページ: 13-13
  • DOI: 10.1093/pasj/65.4.91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fine-scale Structure of the Quasar 3C 279 Measured with 1.3 mm Very Long Baseline Interferometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Lu, R., Fish, V., Akiyama, K., Doeleman, S., Algaba, J., Bower, G., Brinkerink, C., Chamberlin, R., Crew, G., Cappallo, R., Dexter, M., Freund, R., Friberg, P., Gurwell, M., Ho, P., Honma, M., et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 772 Issue 1 号: 1 ページ: 10-10
  • DOI: 10.1088/0004-637x/772/1/13
  • 査読あり
• [雑誌論文] The GENJI Programme : Gamma-Ray Emitting Notable AGN Monitoring by Japanese VLBI (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai, H., Kino, M., Niinuma, K., Akiyama K., Hada, K., Koyama, S., Orienti M., Hiura, K., Sawada-Satoh S., Honma, M., Giovannini, G., Giroletti, M., Shibata, K. and Sorai, K.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 号: 2 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radio and γ-ray follow-up of the exceptionallyhigh-activity state of PKS 1510-089 in 2011 (2013)
  • 著者名/発表者名: Monika Orienti
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 428 号: 3 ページ: 2418-2429
  • DOI: 10.1093/mnras/sts201
  • 査読あり
• [雑誌論文] VERA monitoring of a blazar OJ 287 (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawada-Satoh, S., Akiyama, K., Kino, M., Nagai, H. and Niinuma, K.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 61 ページ: 8007-8007
  • DOI: 10.1051/epjconf/20136108007
• [雑誌論文] ALMA Continuum Spectrum of the M87 Nucleus. Quasi-simultaneous continuum observations at bands-3,6,7, and 9 (2013)
  • 著者名/発表者名: Doi, A., Hada, K., Nagai, H., Kino, M., Honma, M., Akiyama, K., Oyama and T., Kono, Y.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 61 ページ: 8008-8008
  • DOI: 10.1051/epjconf/20136108008
• [雑誌論文] GENJI Programne: Gamma-ray Emitting Notable AGN Monitoring by Japanese VLBI (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nagai
  • 雑誌名: PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN 巻: 65
  • 査読あり
• [学会発表] Image Reconstruction with the Sparse Modeling and Exchange Monte Carlo(仮題) (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Akiyama
  • 学会等名: mm VLBI Data Processing Workshop
  • 発表場所: オランダ・ライデン
  • 年月日: 2015-06-08 – 2015-06-11
  • 招待講演
• [学会発表] Event Horizon Telescopeで探るM87の事象の地平面の構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 「第２６回ブラックホール地平面勉強会」研究会
  • 発表場所: 神奈川県・宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-04-10
  • 招待講演
• [学会発表] EHTで探るM87の超巨大ブラックホール最近傍の構造 II (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 日本天文学会春期年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-20
• [学会発表] Event-horizon-scale structure of M87 in the middle of the VHE enhancement in 2012 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Akiyama
  • 学会等名: EHT 2014
  • 発表場所: カナダ・Perimeter Institute
  • 年月日: 2014-11-11
  • 招待講演
• [学会発表] New observations of M87 with the Event Horizon Telescope in March 2012 (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: International Workshop : Understanding Relativistic Jets by Polarimetry and Synergetic Study from Radio to TeV
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-03-23
• [学会発表] Event Horizon Telescope (230GHzVLBI)で探る巨大電波銀河M87のTeVγ線活動期間中における超巨大ブラックホール最近傍の構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳, R. Lu, V. Fish, S. Doeleman, 秦和弘, 新沼浩太郎, 紀基樹, 永井洋, 本間希樹
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春期年会
  • 発表場所: 国際基督教大学, 東京都
  • 年月日: 2014-03-21
• [学会発表] VERA/KaVAで探る銀河系中心の巨大ブラックホールへのガス降着現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳, 紀基樹, B, Sohn, S, Lee, S. Trippe, S. Doeleman, M. Giroletti, 本間希樹
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春期年会
  • 発表場所: 国際基督教大学, 東京都
  • 年月日: 2014-03-21
• [学会発表] Probing the gas cloud encounter to Sgr A* with VERA/KaVA current result and future prospects (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: 6th KaVA Joint Science Working Group Meeting
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] Data analysis report of 1 Gbps data correlated with KJCC (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: 6th KaVA Joint Science Working Group Meeting
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] 東アジアVLBI観測網で探る銀河系中心のブラックホールへのガス降着現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 2013年度VLBI懇談会シンポジウム
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2013-12-24
• [学会発表] Long-term monitoring of Sgr A^* at 43GHz with VERA and KVN+VER A (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: The Galactic Center Black Hole Laboratory
  • 発表場所: Granada, Spain
  • 年月日: 2013-11-19
• [学会発表] VERA and KaVA (KVN+VERA) observations of Sgr A^* in 2013 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 第11回水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • 発表場所: 国立天文台, 東京都
  • 年月日: 2013-10-03
• [学会発表] Long-term monitoring of Sgr A* at 43GHz with VERA and KVN+VER A (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: The Galactic Center : Feeding and Feedback in a Normal Galactic Nucleus
  • 発表場所: New Mexico, USA
  • 年月日: 2013-10-02
• [学会発表] How should we have a look at the"dinner" of the galacticsuper nassive black-hole Sgr A* with East Asian facilities? (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 山口大学-北海道大学合同研究会
  • 発表場所: 山口大学(山口県)
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] 1. 3 mm VLBI observations of 3C 279 and NRAO 530 with Event Horizon Telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 2012年度VLBI懇談会シンポジウム
  • 発表場所: NICT (東京都)
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] Microarcsecond structures of FSRQs 3C 279 and NRAO 530revealed by EHT observations (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: East-Asian sub-mm VLBI workshop
  • 発表場所: 国立天文台(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Microarcsecond structures of FSRQs 3C 279 and NRAO 530revealed by Event Horizon Telescope observations (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: New trends in radia as t ronomy in ALMA era
  • 発表場所: 箱根プリンスホテル(神奈川県)
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] Review on recent scientific results of Event Horizon Telescope(1.3 mm VLBI) observations (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 第10回水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • 発表場所: 国立天文台(東京都)
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] ミリ・サブミリ波VLBIによる活動銀河核の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: Large Aperture Mi 11imeter/Submillimeter Telescopesin the ALMA era
  • 発表場所: 国立天文台(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] Event Horizon Telescope で探るフレーザーNRAO 530 のγ線フレア後の1. 3 mm (230 GHz)におけるサブパーセクスケールの構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 大分大学(大分県)
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Event Horizon Telescope を用いた1.3mm(230 GHz)VLBI によるブレーザー3C 279 のファースト・モデルイメージ (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 大分大学(大分県)
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] GENJIプログラム:3C 454. 3の2010年11月のγ線フレア後の電波帯での多周波ライトカーブ (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 大分大学(大分県)
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Event Horizon Telescopeで探るFSRQ3C 279/NRAO 530のμasスケールの構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: VLBI workshop 「巨大ブラックホールからの噴出流」
  • 発表場所: 国立天文台(東京都)
  • 年月日: 2012-09-06
• [備考]
  • URL: http://www.miz.nao.ac.jp/submilli/contect/pr2012/c01