新たに見つかった活動銀河核種族から暴く銀河と中心ブラックホールの共進化

• 研究課題/領域番号: 16J00600
• 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: 国立天文台
• 研究代表者: 市川 幸平 国立天文台, 光赤外研究部, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2016-04-22 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 活動銀河核 / 赤外線 / X線 / ブラックホール

研究実績の概要

本年度は、3つの研究を行った。
1つめは、「超巨大ブラックホールには質量の上限があるのか？」という問いに対する観測的研究である。超巨大ブラックホール (supermassive black holes; SMBHs) は活動銀河核 (active galactic nuclei; AGN) という非常に明るく輝く天体として観測されるが、SMBHの最大質量は概ね10^10太陽質量を超えたあたりであることがわかっている。つまり、SMBHはいったん10^10太陽質量になってしまったら、何かしらの理由でそれ以上太れなくなってしまうようである。理論研究によると、ガスはブラックホールまで落ちることなく、ほとんどの質量はoutflow/jetで外に放り出されてしまう。そこで、研究代表者はSDSSクエーサーカタログを用いて、ブラックホール質量ごとのジェットを出しているAGNの割合を求めてみたところ、10^9.3太陽質量を超えたあたりから、急激にジェットをもつAGNの割合が増えることを発見した。これは、上記の理論予測をサポートする初めての観測的結果となり、研究代表者が筆頭著者として、ApJに論文が出版された。また、2つ目の研究は、死につつあるAGNのダストトーラスの観測可能な期間についての結果がまとまり、研究代表者が筆頭著者としてApJに論文が出版された。また、研究代表者が昨年度取り組んだ、X線選択された活動銀河核の赤外線カタログを用いて、得られた赤外線光度から活動銀河核まわりのダスト立体角の見積もりを行った。また、その値をX線から示唆された立体角と比較したところ、X線から得られた立体角の方が平均的には必ず大きくなるという結果を得ることが出来た。X線から得られた立体角はダストとガスのいずれかをトレースする。そのため、活動銀河核の周辺には、ダストは存在しないものの、ガスで覆われた領域が存在することが示唆された。これらの結果は研究代表者が筆頭著者として、ApJに投稿を行った。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Columbia University/University of Texas at San Antonio/NASA(米国)
• [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)
• [国際共同研究] Pontificia Universidad Catolica de Chile/Gemini Telescope/European Southern Observatory(Chile)
• [国際共同研究] Seoul National University(韓国)
• [国際共同研究] University of Texas at San Antonio/Columbia University/NASA Ames Research Center(米国)
• [国際共同研究] Pontificia Universidad Catolica de Chile(Chile)
• [国際共同研究] Centro de Astrobiologia/Instituto de Astrofisica de Canarias(Spain)
• [国際共同研究] ETH Zurich(Switzerland)
• [国際共同研究] INAOE(Mexico)
• [雑誌論文] Luminous quasars do not live in the most overdense regions of galaxies at z ~ 4 (2018)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Hisakazu、Toshikawa Jun、Kashikawa Nobunari、Overzier Roderik、Chiang Yi-Kuan、Marinello Murilo、Tanaka Masayuki、Niino Yuu、Ishikawa Shogo、Onoue Masafusa、Ichikawa Kohei、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Harikane Yuichi、Imanishi Masatoshi、Kodama Tadayuki、Komiyama Yutaka、et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: SP1 ページ: 32-46
  • DOI: 10.1093/pasj/psx112
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Quenching of Supermassive Black Hole Growth around the Apparent Maximum Mass (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa Kohei、Inayoshi Kohei
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 840 号: 1 ページ: L9-L9
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa6e4b
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Galaxy?Halo Connection in High-redshift Universe: Details and Evolution of Stellar-to-halo Mass Ratios of Lyman Break Galaxies on CFHTLS Deep Fields (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Shogo、Kashikawa Nobunari、Toshikawa Jun、Tanaka Masayuki、Hamana Takashi、Niino Yuu、Ichikawa Kohei、Uchiyama Hisakazu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 841 号: 1 ページ: 8-8
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa6d64
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The dusty tori of nearby QSOs as constrained by high-resolution mid-IR observations (2017)
  • 著者名/発表者名: Martinez-Paredes M.、Aretxaga I.、Alonso-Herrero A.、Gonzalez-Martin O.、Lopez-Rodriguez E.、Ramos Almeida C.、Asensio Ramos A.、Diaz Santos T.、Elitzur M.、Esquej P.、Hernan-Caballero A.、Ichikawa K.、Nikutta R.、Packham C.、Pereira-Santaella M.、Telesco C.
  • 雑誌名: Monthly Notices of Royal Astronomical Society 巻: 468 号: 1 ページ: 2-46
  • DOI: 10.1093/mnras/stx307
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cooling Timescale of Dust Tori in Dying Active Galactic Nuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa Kohei、Tazaki Ryo
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 844 号: 1 ページ: 21-21
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa7891
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organized Autotelescopes for Serendipitous Event Survey (OASES): Design and performance (2017)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu Ko、Tsumura Kohji、Ichikawa Kohei、Usui Fumihiko、Ootsubo Takafumi、Kotani Takayuki、Sarugaku Yuki、Wada Takehiko、Nagase Koichi、Watanabe Jun-ichi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 号: 4 ページ: 68-68
  • DOI: 10.1093/pasj/psx048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N uSTAR Hard X-Ray Data and Gemini 3D Spectra Reveal Powerful AGN and Outflow Histories in Two Low-redshift Lyα Blobs (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro Taiki、Schirmer Mischa、Turner James E. H.、Davies Rebecca L.、Ichikawa Kohei
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 848 号: 1 ページ: 42-42
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa8e46
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] BAT AGN Spectroscopic Survey. I. Spectral Measurements, Derived Quantities, and AGN Demographics (2017)
  • 著者名/発表者名: Koss, M. et al. (Ueda, Y.)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 850 号: 1 ページ: 74-74
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa8ec9
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] BAT AGN Spectroscopic Survey. V. X-Ray Properties of the Swift/BAT 70-month AGN Catalog (2017)
  • 著者名/発表者名: Ricci, C., Trakhtenbrot, B., Koss, M. J., Ueda, Y. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 233 号: 2 ページ: 17-17
  • DOI: 10.3847/1538-4365/aa96ad
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Infrared polarimetry of Mrk 231: scattering off hot dust grains in the central core (2017)
  • 著者名/発表者名: Lopez-Rodriguez, E., Packham, C., Jones, T. J., Siebenmorgen, R., Roche, P. F., Levenson, N. A., Alonso-Herrero, A., Perlman, E., Ichikawa, K., Ramos Almeida, C., Gonzalez-Martin, O., Nikutta, R., Martinez-Paredez, M., Shenoy, D., Gordon, M. S., Telesco, C. M.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 464 号: 2 ページ: 1762-1770
  • DOI: 10.1093/mnras/stw2491
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Complete Infrared View of Active Galactic Nuclei from the 70 Month Swift/BAT Catalog (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, K., Ricci, C., Ueda, Y., Matsuoka, K., Toba, Y., Kawamuro, T., Trakhtenbrot, B., Koss, M. J.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 835 号: 1 ページ: 1-19
  • DOI: 10.3847/1538-4357/835/1/74
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Investigating the dusty torus of Seyfert galaxies using SOFIA/FORCAST photometry (2016)
  • 著者名/発表者名: Fuller, L., Lopez-Rodriguez, E., Packham, C., Ramos-Almeida, C., Alonso-Herrero, A., Levenson, N. A., Radomski, J., Ichikawa, K., Garcia-Bernete, I., Gonzalez-Martin, O., Diaz-Santos, T., Martinez-Paredes, M.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 462 号: 3 ページ: 2618-2630
  • DOI: 10.1093/mnras/stw1780
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The complex evolutionary paths of local infrared bright galaxies: a high-angular resolution mid-infrared view (2016)
  • 著者名/発表者名: Alonso-Herrero, A., Poulton, R., Roche, P. F., Hernan-Caballero, A., Aretxaga, I., Martinez-Paredes, M., Ramos Almeida, C., Pereira-Santaella, M., Diaz-Santos, T., Levenson, N. A., Packham, C., Colina, L., Esquej, P., Gonzalez-Martin, O., Ichikawa, K., Imanishi, M., Rodriguez Espinosa, J. M., Telesco, C.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 463 号: 3 ページ: 2405-2424
  • DOI: 10.1093/mnras/stw2031
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The nuclear and extended mid-infrared emission of Seyfert galaxies (2016)
  • 著者名/発表者名: Garcia-Bernete, I., Ramos Almeida, C., Acosta-Pulido, J. A., Alonso-Herrero, A., Gonzalez-Martin, O., Hernan-Caballero, A., Pereira-Santaella, M., Levenson, N. A., Packham, C., Perlman, E. S., Ichikawa, K., Esquej, P., Diaz-Santos, T.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 463 号: 4 ページ: 3531-3555
  • DOI: 10.1093/mnras/stw2125
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Complete infrared view of the Swift/BAT 70 month AGN catalog (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Quasars at all cosmic epochs
  • 国際学会
• [学会発表] The complete IR view of the Swift/BAT 70 month AGN catalog (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Elusive AGN in the Next Era
  • 国際学会
• [学会発表] Discovery of a dying AGN in Arp 187 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Unveiling the Physics Behind Extreme AGN Variability
  • 国際学会
• [学会発表] What TMT/MICHI tells us on AGN and Black Holes (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: TMT forum 2017: Beyond First Light
  • 国際学会
• [学会発表] Is there a maximum mass for supermassive black holes? (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: East Asian Young Astronomers Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 3-500 um IR properties of the 70-month Swift/BAT AGN” (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 日本天文学会2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学 (福岡県福岡市)
• [学会発表] 3-500 um infrared properties of 70-month Swift/BAT AGN catalog (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Hidden Monsters 2016
  • 発表場所: Dartmouth college, New Hampshire, USA
  • 年月日: 2016-08-08
• [学会発表] Science Cases of MICHI from AGN/BH physics group (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: TMT/MICHI workshop
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Key AGN Science Cases with MICHI (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: TMT science forum 2016
  • 発表場所: Kyoto International Community House, Kyoto, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] AGN key science cases enabled by TMT/MICHI (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 銀河進化研究会2016
  • 発表場所: 東北大学 (宮城県仙台市)
  • 招待講演
• [学会発表] Discovery of a dead AGN in Arp 187 (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: East Asia AGN workshop 2016
  • 発表場所: Seoul National University, Seoul, Korea
  • 国際学会