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X線観測で明らかにする活動銀河核のセントラルエンジンの新描像

研究課題

研究課題/領域番号 12J10484
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

野田 博文  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2012年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードX線天文学 / 光赤外天文学 / 活動銀河核 / 超巨大ブラックホール / 大質量ブラックホール / ASTRO-H
研究概要

活動銀河核AGNからのX線は、超巨大ブラックホールに降着するガスの重力エネルギーが放射へと変換された結果生じると考えられる。しかしその変換を担うAGNエンジンの描像は、降着円盤と一種類のコロナという仮定で簡単化されるなど、未だ確立されていなかった。
活動銀河核からのX線が持つ激しい時間変動を利用して、信号をモデルに依らずに成分に分解する手法を開発し、X線衛星すざくによって得られた複数のAGNデータに系統的に適用した。その結果、AGNのX線放射は一般に異なるスペクトル形や時間変動を持つ複数の一次成分を含み、質量降着率の大きさに応じてそれらの相対的な強度が変化することを世界で初めて明らかにした。この結果は、AGNエンジンは物理パラメータの異なる複数のコロナから構成されており、降着するガスの量に応じて働くコロナが入れ替わる、いわばハイブリッド型であることを示している。この新たな描像は従来のAGNエンジンの理解を塗り替える画期的な成果となった。
さらにAGNエンジン中でそれぞれのコロナがBHの周辺でどのように分布しているかを明らかにする為、「すざく」と日本の5台の地上望遠鏡を用いて、I型AGNであるNGC3516のX線-可視光の同時観測を複数回行った。その結果複数の一次X線成分のうちの一つが可視光放射とよく相関して時間変動していることを突き止めた。この結果から、一次放射を生成するコロナの一つが可視光を黒体放射している降着円盤の近傍に位置し、円盤と強く関係しながらX線を生成することが分かり、AGNエンジンの構造の理解を大きく進めることが出来た。
次期X線天文衛星ASTRO-Hの開発においても搭載される硬X線帯域の検出器の熱設計を行い、検出器の熱真空試験でその有効性を実証した。現在は衛星に検出器を搭載した全系の試験に参加しており、2015年11月の打ち上げに向けて責任を持って完遂する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

X線で活動銀河核セントラルエンジンの新たな描像を確立するにとどまらず、X線と可視光の同時観測から、超巨大ブラックホール周辺の構造にも迫ることができたため。
本研究課題は平成25年度が最終年度である。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] A Suzaku Discovery of a Slowly Varying Hard X-Ray Continuum from the Type I Seyfert Galaxy NGC 35162013

    • 著者名/発表者名
      Hiroufmi Noda, Kazuo Makishima, Kazuhiro Nakazawa, Shin'ya Yamada
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 771 号: 2 ページ: 100-113

    • DOI

      10.1088/0004-637x/771/2/100

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model-Independent Decomposition of Broad-Band Suzaku Spectra of AGNs into Primary Continua and Secondary Components2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroufmi Noda, Kazuo Makishima, Kazuhiro Nakazawa, Shin'ya Yamada
    • 雑誌名

      Mem. S. A. It.

      巻: 84(2013MmSAI..84..707N) ページ: 707-711

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] The Nature of the Stable Soft X-ray Emissions in Several Types of Active Galactic Nuclei Observed by Suzaku2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda, Kazuo Makishima, Kazuhiro Nakazawa, Hideki Uchiyama
    • 雑誌名

      Publicatios of the Astronomical Society of Japan

      巻: 65

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] X線と可視光の同時観測で迫るNGC 3516セントラルエンジンの構造2014

    • 著者名/発表者名
      野田博文、峰崎岳夫、牧島一夫、諸隈智貴、小久保充、土居守、山田真也、川口賢至、伊藤亮介、川端弘治、深沢泰司、中尾光、渡辺誠、森鼻久美子、伊藤洋一、斉藤嘉彦
    • 学会等名
      日本天文学会・春の年会
    • 発表場所
      国際基督教大学(東京)
    • 年月日
      2014-03-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] AGN Emission Decomposition with Time Variability2014

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda
    • 学会等名
      HXI/SGD Science Work Shop
    • 発表場所
      広島大学(広島)
    • 年月日
      2014-02-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Novel Suzaku View of the Central Engine in Active Galactic Nuclei2014

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda
    • 学会等名
      Suzaku-MAXI conference 2014 : Expanding the Frontiers of the X-ray Universe
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛)
    • 年月日
      2014-02-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X-ray Astronomy at University of Tokyo2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda
    • 学会等名
      UTokyo Forum : Global Emergence of Frontier Knowledge
    • 発表場所
      チリ、サンチャゴ
    • 年月日
      2013-11-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「すざく」で調べる活動銀河核セントラルエンジンからの硬X線信号2013

    • 著者名/発表者名
      野田博文、牧島一夫、三宅克馬、山田真也
    • 学会等名
      日本天文学会・秋の年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城)
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Soft and Hard X-ray Excess Variability in Type I AGNs2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda
    • 学会等名
      The restless nature of AGNs : variability as a probe of the central enaine, Naples
    • 発表場所
      イタリア、ナポリ
    • 年月日
      2013-05-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時間変動から分解する巨大ブラックホール近傍からの複数の一次X線放射2013

    • 著者名/発表者名
      野田博文
    • 学会等名
      日本天文学会春期年会
    • 発表場所
      埼玉大学、さいたま市
    • 年月日
      2013-03-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The Origin of the Soft and Hard X-ray Excesses in Active Galactic Nulei2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda
    • 学会等名
      Super Massive Black Holes in the Universe
    • 発表場所
      愛媛大学、松山市
    • 年月日
      2012-12-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Modl-independent Decomposition of Broad-Band Suzaku spectra of AGNs into Primary Continua and Secondary Components2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda
    • 学会等名
      The X-ray astronomy: toward the Next 50 Years
    • 発表場所
      イタリア、ミラノ
    • 年月日
      2012-10-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] X線時間変動から抽出するAGN反射スペクトル2012

    • 著者名/発表者名
      野田博文
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      大分大学.大分市
    • 年月日
      2012-09-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Picutre for the Central Engine of Seyfert Galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noda
    • 学会等名
      39th COSPAR
    • 発表場所
      インド,マイソール
    • 年月日
      2012-07-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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