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可視光・X線・ガンマ線観測による活動銀河核の長期活動現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J05742
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 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関東京工業大学

研究代表者

橘 優太朗  東京工業大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード活動銀河核 / ジェット / 降着円盤 / 時系列解析 / 機械学習 / 可視光 / X線 / 多波長観測 / ブラックホール連星 / 相対論的ジェット / ガンマ線バースト / 深層学習 / MAXI / MITSuME望遠鏡
研究実績の概要

本研究は、超巨大ブラックホール(SMBH)に起因した重力エネルギーの解放による電磁波放射の長期変動の物理過程に対する制限を行うものである。
SMBHを中心に有する活動銀河核(AGN)からの放射は、相対論的な速度を有する電子の塊であるジェットと、SMBH周辺の高温の降着円盤からの二つが最も卓越していると考えられている。 しかし、その高い変動性の起源は未だ議論の最中である。
このような状況と昨年度までの研究から得られた示唆に基づき、本年度は、既存の手法での解析が困難であったデータに対して、機械学習を用いた解析手法の確立と、本研究で既に確立済みの解析手法の他天体への適用を行なった。
まず、可視光サーベイ観測においてAGNの系統的研究を可能とするために、銀河と星の分類器を機械学習の手法を用いて開発した。本手法は、変動天体の放射起源を推定する際の最も重要な情報の一つとなっている。また、十年以上に及ぶ三万天体以上のAGNの可視光観測結果を用いて、その変動の特徴量抽出と、物理量との関連性の調査を、深層学習の手法を用いて行った。その結果、AGNの可視光放射の変動非対称性が、その光度に関連することを示唆する結果が得られ、さらにこれが降着円盤の不安定性に起因する変動モデルから期待される特徴と矛盾しないことが示された。
新規解析手法の確立に加えて、確立済みの解析手法を他天体に適用することで新たな知見を得た。γ線バースト GRB161017Aに関する研究では、標準的なモデルから期待されるよりもその活動性が長期に及び、ほぼ同等の質量を持つ物質が数回放出されていたことを示唆する結果を得た。また、ブラックホール連星GRS 1915+105のX線放射の変動性に関する研究においては、四半世紀もの間隔をもった活動性の高い類似性を見出し、降着円盤を含む物理的に巨大な放射システムの存在を示唆する結果を得た。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 9件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Caltech(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] California Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Machine Learning for the Zwicky Transient Facility2019

    • 著者名/発表者名
      Mahabal Ashish et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      巻: 131 号: 997 ページ: 038002-038002

    • DOI

      10.1088/1538-3873/aaf3fa

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 2900 Square Degree Search for the Optical Counterpart of Short Gamma-Ray Burst GRB 180523B with the Zwicky Transient Facility2019

    • 著者名/発表者名
      Coughlin Michael W. et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      巻: 131 号: 998 ページ: 048001-048001

    • DOI

      10.1088/1538-3873/aaff99

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] State transitions of GRS 1739-278 in the 2014 outburst2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Sili、Kawai Nobuyuki、Shidatsu Megumi、Tachibana Yutaro、Yoshii Taketoshi、Sudo Masayuki、Kubota Aya
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 4 ページ: 67-67

    • DOI

      10.1093/pasj/psy058

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Late engine activity of GRB161017A revealed by early optical observations2018

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Yutaro , Arimoto Makoto , Asano Katsuaki , Harita Shohei , Fujiwara Taichi , Yoshii Taketoshi , Itoh Ryosuke , Murata Katsuhiro L , Yatsu Yoichi , Morita Kotaro , et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 5 ページ: 92-92

    • DOI

      10.1093/pasj/psy090

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] X-Ray, Optical, and Near-infrared Monitoring of the New X-Ray Transient MAXI J1820+070 in the Low/Hard State2018

    • 著者名/発表者名
      Shidatsu Megumi, Nakahira Satoshi, Yamada Satoshi, Kawamuro Taiki, Ueda Yoshihiro, Negoro Hitoshi, Murata Katsuhiro L., Itoh Ryosuke, Tachibana Yutaro, Adachi Ryo, Yatsu Yoichi, Kawai Nobuyuki, Hanayama Hidekazu, Horiuchi Takashi, Akitaya Hiroshi, Saito Tomoki, Takayama Masaki, Ohshima Tomohito 他 11 名
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 868 号: 1 ページ: 54-54

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aae929

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Morphological Classification Model to Identify Unresolved PanSTARRS1 Sources: Application in the ZTF Real-time Pipeline2018

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Yutaro、Miller A. A.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      巻: 130 号: 994 ページ: 128001-128001

    • DOI

      10.1088/1538-3873/aae3d9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The fast, luminous ultraviolet transient AT2018cow: extreme supernova, or disruption of a star by an intermediate-mass black hole?2018

    • 著者名/発表者名
      Perley Daniel A , Mazzali Paolo A , Yan Lin , Cenko S Bradley , Gezari Suvi , Taggart Kirsty , Blagorodnova Nadia , Fremling Christoffer , Mockler Brenna , Singh Avinash , et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 484 号: 1 ページ: 10311049-10311049

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3420

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The 7-year MAXI/GSC X-Ray Source Catalog in the High Galactic Latitude Sky (3MAXI)2018

    • 著者名/発表者名
      Kawamuro T., Ueda Y., Shidatsu M., Hori T., Morii M., Nakahira S., Isobe N., Kawai N., Mihara T., Matsuoka M., Morita T., Nakajima M., Negoro H., Oda S., Sakamoto T., Serino M., Sugizaki M., Tanimoto A., Tomida H., Tsuboi, Y. 他 11 名
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 238 号: 2 ページ: 32-32

    • DOI

      10.3847/1538-4365/aad1ef

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] MITSuME observation of V404?Cygni in the 2015 outburst: Two optical variable components with different variability2017

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Yutaro、Yoshii Taketoshi、Hanayama Hidekazu、Kawai Nobuyuki
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 4 ページ: 63-75

    • DOI

      10.1093/pasj/psx040

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of the New X-Ray Transient MAXI J1807+132: A Candidate of a Neutron Star Low-mass X-Ray Binary2017

    • 著者名/発表者名
      Shidatsu M., Tachibana Y., Yoshii T., Negoro H., Kawamuro T., Iwakiri W., Nakahira S., Makishima K., Ueda Y., Kawai N., Serino M., and Kennea J.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 850 号: 2 ページ: 155-155

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa93f0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] MITSuME observation of V404 Cygni in the 2015 outburst: Two optical variable components with different variability2017

    • 著者名/発表者名
      Tachibana et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: Accepted

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two optical emission components with different variability in V404 Cyg2017

    • 著者名/発表者名
      Tachibana et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of IAUS Symposium 324

      巻: Printing

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two optical emission components with different variability in V404 Cygni2017

    • 著者名/発表者名
      Tachibana et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 7 years od MAXI Symposium

      巻: Printing

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A soft X-ray lag detected in Centaurus A2016

    • 著者名/発表者名
      Y Tachibana, T Kawamuro, Y Ueda, M Shidatsu, M Arimoto, Ti Yoshii, Y Yatsu, Y Saito, S Pike, N Kawai
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 68 号: SP1

    • DOI

      10.1093/pasj/psw001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-energy Non-thermal and Thermal Emission from GRB141207A Detected by Fermi2016

    • 著者名/発表者名
      M. Arimoto, K. Asano, M. Ohno, P. Veres, M. Axelsson, E. Bissaldi, Y. Tachibana and N. Kawai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 833 号: 2 ページ: 139-151

    • DOI

      10.3847/1538-4357/833/2/139

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Resent progress of the Robotic TelescopeSystem ``MITSuME''2016

    • 著者名/発表者名
      Yatsu et al.
    • 雑誌名

      Revista Mexicana de Astronomia y Astrofisica Conference Series

      巻: 48 ページ: 24-26

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A recurrent neural network applied for modeling and forecasting optical flux variation of quasars2018

    • 著者名/発表者名
      橘優太朗
    • 学会等名
      ジェット/降着円盤の時系列データ+ベイズ・機械学習の会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 深層学習によるクエーサーの可視光光度変化のモデル化と予測可能性2018

    • 著者名/発表者名
      橘優太朗
    • 学会等名
      物理学会春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習によるクエーサーの可視光光度変化のモデル化と予測可能性2018

    • 著者名/発表者名
      橘優太朗
    • 学会等名
      第18回高宇連研究会「高エネルギー宇宙物理学の最前線と2020/30年代のロードマップ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Two distinct disk states in GRS 1915+105 revealed by 9 yrs monitoring with MAXI and Swift2018

    • 著者名/発表者名
      橘優太朗
    • 学会等名
      COSPAR 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可視光変動と偏光観測で探るCTA 102 のフレア時における変動起源2017

    • 著者名/発表者名
      橘優太朗
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 可視光変動と偏光観測で探る CTA 102 のフレア 時における変動起源2017

    • 著者名/発表者名
      橘優太朗
    • 学会等名
      第8回 光赤外線天文学大学間連携ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] star/galaxy separation with PS1 survey data2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tachibana
    • 学会等名
      ZTF science/tool meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] star/galaxy separation with PS1 survey data2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tachibana
    • 学会等名
      GROWTH annual conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling/predicting QSO’s light curve2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tachibana
    • 学会等名
      ZTF annual conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two optical emission components with different variability in V404 Cyg2016

    • 著者名/発表者名
      橘 優太朗
    • 学会等名
      IAUS Symposium 324: New Frontiers in Black Hole Astrophysics
    • 発表場所
      スロベニア
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multicolor optical observation of V404 Cygni2016

    • 著者名/発表者名
      橘 優太朗
    • 学会等名
      Growth summer conference
    • 発表場所
      アメリカカリフォルニア州
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラックホール連星V404 Cygの可視光からX線における放射及び変動機構2016

    • 著者名/発表者名
      橘 優太朗
    • 学会等名
      日本物理学会秋季年会
    • 発表場所
      宮崎
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Two optical emission components with different variability in V404 Cygni2016

    • 著者名/発表者名
      橘 優太朗
    • 学会等名
      7 years of MAXI: monitoring X-ray transients
    • 発表場所
      和光市理研
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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