電波観測を用いた超巨大ブラックホール成長率の推定と質量成長史の解明

• 研究課題/領域番号: 17J09016
• 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: 川室 太希 国立天文台, ハワイ観測所, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 超巨大ブラックホール / 活動銀河核 / X 線 / サブミリ・ミリ波 / 星間ガス / 星形成 / X-ray / submm/mm 波 / ALMA / Chandra / NuSTAR / MAXI

研究実績の概要

前年度から引き続き X 線望遠鏡 Chandra とサブミリ・ミリ波干渉計 ALMA のデータを用いて、質量降着中の超巨大ブラックホール (もしくは、活動銀河核) からの X 線輻射が母銀河に与える影響について研究を行った。前回の天体と違い、今回は、活動銀河核から伸びるジェットの構造が明確に見えている天体であった。そのため、活動銀河核からのジェットと輻射の 2 つの影響の可能性について同時に研究することができた。前回の天体で見られたように、X 線放射領域と冷たい分子ガスの分布は空間的に反相関していることがわかった。X 線放射領域とジェットの方向が異なることから、中心核からの X 線輻射がその領域を形作っていることが示唆された。また、以前の研究と異なり分子ガスの力学的なモデリングを行うことで、分子がどれだけ立体的に広がっているのかを抑え、またそれをもとに密度を求めることに成功した。結果、電離パラメータをもとに、X 線輻射によって分子ガスの反相関が説明できることまで議論できた。
また、前年度の後半から行っていた、X 線望遠鏡 XMM-Newton と NuSTAR を用いた矮小銀河における活動銀河核の存在についての研究も継続した。既存の赤外線の観測では、AGNの存在が間接的に示唆されているものの、X 線を検出することで、直接的にその存在を示した研究はなかった。XMM-Newton を用いることで、軟 X 線 (0.5-10 keV) 放射を有意に受けることができたが、これは活発な星形成活動によって説明できる程度であり、ここから活動銀河核の存在について言及するのが難しいことを明らかにした。また、星形成からの影響がほとんど無い硬 X 帯域の NuSTAR のデータを自ら取得、精査した。結果、有意に硬 X 線放射を受けることが出来ず、更なる追観測が重要であることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Ulsan College of Medicine(韓国)
• [国際共同研究] Universita degli Studi di Firenze(イタリア)
• [国際共同研究] ASIAA(台湾)
• [国際共同研究] Columbia University(米国)
• [国際共同研究] Gemini South Observatory/Pontificia Universidad Catolica de Chile(Chile)
• [国際共同研究] Max-Planck-Institut(Germany)
• [国際共同研究] University of Texas at San Antonio/Columbia University(米国)
• [雑誌論文] Multi-epoch Modeling of TXS 0506+056 and Implications for Long-term High-energy Neutrino Emission (2020)
  • 著者名/発表者名: Petropoulou Maria、Murase Kohta、Santander Marcos、Buson Sara、Tohuvavohu Aaron、Kawamuro Taiki、Vasilopoulos Georgios、Negoro Hiroshi、Ueda Yoshihiro、Siegel Michael H.、Keivani Azadeh、Kawai Nobuyuki、Mastichiadis Apostolos、Dimitrakoudis Stavros
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 891 号: 2 ページ: 115-115
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab76d0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Subaru Infrared Adaptive Optics-assisted High-spatial-resolution Imaging Search for Luminous Dual Active Galactic Nuclei in Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies (2020)
  • 著者名/発表者名: Imanishi Masatoshi、Kawamuro Taiki、Kikuta Satoshi、Nakano Suzuka、Saito Yuriko
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 891 号: 2 ページ: 140-140
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab733e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminosity Ratio between [O iv] 25.89 μm Line and Nuclear Continuum 12 μm as a Diagnostic for “Buried” AGNs (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamada Satoshi、Ueda Yoshihiro、Tanimoto Atsushi、Kawamuro Taiki、Imanishi Masatoshi、Toba Yoshiki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 876 号: 2 ページ: 96-101
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab14f0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] XCLUMPY: X-Ray Spectral Model from Clumpy Torus and Its Application to the Circinus Galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto Atsushi、Ueda Yoshihiro、Odaka Hirokazu、Kawaguchi Toshihiro、Fukazawa Yasushi、Kawamuro Taiki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 877 号: 2 ページ: 95-95
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab1b20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A NuSTAR and XMM-Newton Study of the Two Most Actively Star-forming Green Pea Galaxies (SDSS J0749+3337 and SDSS J0822+2241) (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro Taiki、Ueda Yoshihiro、Ichikawa Kohei、Imanishi Masatoshi、Izumi Takuma、Tanimoto Atsushi、Matsuoka Kenta
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 881 号: 1 ページ: 48-48
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab2bf6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Chandra and ALMA study of X-ray-irradiated gas in the central < 100 pc of the Circinus galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro Taiki、Izumi Takuma、Imanishi Masatoshi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: 4 ページ: 68-86
  • DOI: 10.1093/pasj/psz045
  • 査読あり
• [雑誌論文] NuSTAR Discovery of Dead Quasar Engine in Arp 187 (2019)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa Kohei、Kawamuro Taiki、Shidatsu Megumi、Ricci Claudio、Bae Hyun-Jin、Matsuoka Kenta、Shin Jaejin、Toba Yoshiki、Ueda Junko、Ueda Yoshihiro
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 883 号: 1 ページ: 13-17
  • DOI: 10.3847/2041-8213/ab3ebf
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] NuSTAR Discovery of a Compton-thick, Dust-obscured Galaxy: WISE J0825+3002 (2019)
  • 著者名/発表者名: Toba Yoshiki、Yamada Satoshi、Ueda Yoshihiro、Ricci Claudio、Terashima Yuichi、Nagao Tohru、Wang Wei-Hao、Tanimoto Atsushi、Kawamuro Taiki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 888 号: 1 ページ: 8-17
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab5718
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Discovery of Dying Active Galactic Nucleus in Arp 187: Experience of Drastic Luminosity Decline within 104 yr (2019)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa Kohei、Ueda Junko、Bae Hyun-Jin、Kawamuro Taiki、Matsuoka Kenta、Toba Yoshiki、Shidatsu Megumi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 870 号: 2 ページ: 65-65
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaf233
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] BAT AGN Spectroscopic Survey. XI. The Covering Factor of Dust and Gas in Swift/BAT Active Galactic Nuclei (2019)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, K., Ricci, C., Ueda, Y. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 870 号: 1 ページ: 31-31
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaef8f
  • 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 State (2018)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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
  • 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 Source Catalog of the Low-Galactic-latitude Sky (3MAXI) (2018)
  • 著者名/発表者名: Hori T., Shidatsu, M., Ueda, Y., Kawamuro, 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 10 名
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 235 号: 1 ページ: 7-7
  • DOI: 10.3847/1538-4365/aaa89c
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suzaku Observations of Heavily Obscured (Compton-thick) Active Galactic Nuclei Selected by the Swift/BAT Hard X-Ray Survey (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto Atsushi、Ueda Yoshihiro、Kawamuro Taiki、Ricci Claudio、Awaki Hisamitsu、Terashima Yuichi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 853 号: 2 ページ: 146-171
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaa47c
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hitomi observation of radio galaxy NGC1275: The first X-ray microcalorimeter spectroscopy of Fe-Kα line emission from an active galactic nucleus (2018)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Collaboration, Aya Bamba, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 2 ページ: 13-13
  • DOI: 10.1093/pasj/psx147
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Discovery of the New X-Ray Transient MAXI J1807+132: A Candidate of a Neutron Star Low-mass X-Ray Binary (2017)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Multi-messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger (2017)
  • 著者名/発表者名: Abbott B. P., Abbott, R., Abbott, T. D., Acernese, F., Ackley, K., Adams, C., Adams, T., Addesso, P., Adhikari, R. X., Adya, V. B., Affeldt, C., Afrough, M., Agarwal, B., Agathos, M., Agatsuma, K., Aggarwal, N., Aguiar, O. D., Aiello, L., Ain, A., Ajith, P. 他 Negoro, H. 含む 3656 名
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 848 号: 2 ページ: 1-59
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa91c9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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] 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
• [学会発表] An X-ray study of two Green Pea galaxies (2020)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] X 線と電波の高空間分解能データで探る AGN 周辺 < 100 pc スケールの構造 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: AGN 核周領域とその関連研究
  • 招待講演
• [学会発表] A Chandra and ALMA Study of X-ray-irradiated Gas in the Central 100 pc of the Circinus Galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro, Taiki
  • 学会等名: X-ray Astronomy 2019
  • 国際学会
• [学会発表] A Chandra and ALMA Study of X-ray-irradiated Gas in the Central 100 pc of the Circinus Galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro, Taiki
  • 学会等名: XCalibur2019
  • 国際学会
• [学会発表] A Chandra and ALMA Study of X-ray-irradiated Gas in the Central 100 pc of the Circinus Galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro, Taiki
  • 学会等名: Supermassive Black Holes: Environment and Evolution
  • 国際学会
• [学会発表] 広帯域 X 線観測で探る星潮汐破壊現象 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川室太希
  • 学会等名: 高感度・広帯域 X 線観測で探るブラックホール降着現象の物理
  • 招待講演
• [学会発表] A Chandra and ALMA Study of X-ray-irradiated Gas in the Central 100 pc of the Circinus Galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro T.
  • 学会等名: East Asia AGN workshop 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Study of X-ray Irradiated ISM around Circinus Galaxy Nucleus with Chandra and ALMA (2018)
  • 著者名/発表者名: 川室太希
  • 学会等名: 第 5 回 銀河進化研究会
• [学会発表] Chandra and ALMA Study of X-ray Irradiated Inter Stellar Media in the Central 100 pc of Circinus Galaxy (2018)
  • 著者名/発表者名: 川室太希
  • 学会等名: 日本天文学会 2018 秋季年会
• [学会発表] HSC and eROSITA AGN Study from an X-ray Perspective (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro T.
  • 学会等名: Formation and evolution of SMBHs revealed by ‘Wide field’, ‘Multi-wavelength’, and ‘Transient’ surveys with HSC
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Study of X-ray Irradiated Inter Stellar Medium in Ciricnus Galaxy Nucleus at 10 pc resolution with Chandra and ALMA (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro T.
  • 学会等名: 15th Potsdam Thinkshop
  • 国際学会
• [学会発表] Suzaku Observations of Moderately Obscured (Compton-thin) Active Galactic Nuclei Selected by Swift/BAT Hard X-ray Survey (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro T.
  • 学会等名: Torus 2018
  • 国際学会
• [学会発表] NuSTAR と Gemini/GMOS IFS による近傍 (z ~ 0.3) LABs に存在する吸収を受けたAGNの観測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: 「超巨大ブラックホール研究推進連絡会」第５回WS
• [学会発表] MAXI/GSC の 7 年間データによる高銀緯 X 線カタログの作成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: 第17回高宇連研究会「ひとみ衛星の成果と将来への展望」
• [学会発表] 7 年間のデータに基づく MAXI/GSC 高銀緯天体カタログ第三版の作成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: 春季天文学会
• [学会発表] NuSTAR と Gemini/GMOS IFS による近傍 Lyα blob (z~0.3) の観測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: 春季天文学会
• [学会発表] Chandra と ALMA で探る Circinus galaxy 中心 < 100 pc のガスの性質 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: 宇宙電波懇談会シンポジウム FY2017「未来を拓く技術開発とその将来展望」
• [学会発表] X線観測による近傍宇宙の埋もれたAGNの探査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川室 太希
  • 学会等名: 第一回 missing black hole ワークショップ
  • 招待講演
• [学会発表] Suzaku Observations of Moderately Obscured (Compton-thin) Active Galactic Nuclei Selected by Swift/BAT Hard X-ray Survey (2017)
  • 著者名/発表者名: Taiki Kawamuro
  • 学会等名: ELUSIVE AGN IN THE NEXT ERA
  • 国際学会
• [学会発表] AGN nuclear structure studied by X-ray spectral analysis, and the relevance to the surrounding ionized gas (2017)
  • 著者名/発表者名: Taiki Kawamuro
  • 学会等名: East Asian Young Astronomers Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] AGN nuclear structure studied by X-ray spectral analysis, and the relevance to the surrounding ionized gas (2017)
  • 著者名/発表者名: Taiki Kawamuro
  • 学会等名: East Asia AGN workshop 2017
  • 国際学会