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宇宙論的流体シミュレーションを用いた銀河と超大質量ブラックホール共進化史の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J12081
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
研究機関北海道大学

研究代表者

白方 光  北海道大学, 理学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード銀河 / 準解析的銀河形成モデル / 超大質量ブラックホール
研究実績の概要

今年度は準解析的銀河形成モデルを用いて、超大質量ブラックホールの成長速度・成長時間がどの程度であるのかに着目して研究を行なった。超大質量ブラックホールは主にガス降着によって成長する。本研究ではこのガス降着のタイムスケール (成長時間) としてブラックホール周囲のガスの角運動量輸送のタイムスケールを初めて考慮した。このモデルによって観測される活動銀河核の高度関数を幅広い赤方偏移で説明可能である。このモデルを用いて, 今年度後半にはブラックホールの成長速度についての理論予測を行なった。その結果、軽いブラックホールほど, また高赤方偏移ほど、ブラックホールの成長には超臨界ガス降着が大きく寄与していることを示した。この理論予測は従来の解釈とは異なるものであるにも関わらず、現在の観測結果と無矛盾である。将来観測において、このモデルの妥当性を検討することが急務ではあるが、我々の研究は超大質量ブラックホールの進化に対する従来の描像を塗り替える可能性がある。また、赤方偏移 6 程度の初期宇宙で見つかっている、太陽の10億倍程度の質量を持つ超大質量ブラックホールの誕生時の質量が太陽の100から1000倍程度であっても観測結果と矛盾しない可能性を示唆する。
今年度の研究成果は主著論文3本にまとめられた。1本は2019年2月に英国王立天文学会誌 (MNRAS) から出版済み、1本は MNRAS に投稿済み, そして残り1本が投稿準備中である。また、研究成果は国際研究会2件 (うち1件は招待講演)、国内研究会4件 (うち1件は招待講演) で口頭発表を行なった。

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。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The New Numerical Galaxy Catalogue (ν2GC): properties of active galactic nuclei and their host galaxies2019

    • 著者名/発表者名
      Shirakata, H., Okamoto, T., Kawaguchi, T., Nagashima, M., Ishiyama, T., Makiya, R., Kobayashi, M. A. R., Enoki, M., Oogi, T., Okoshi, K.
    • 雑誌名

      MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY

      巻: 482 号: 4 ページ: 48464873-48464873

    • DOI

      10.1093/mnras/sty2958

    • 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
  • [学会発表] ν^2GC グループでの 6 年間を振り返って2019

    • 著者名/発表者名
      白方光
    • 学会等名
      SNAWS 会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] "Forthcoming collaborations between HSC data and theoretical models"2018

    • 著者名/発表者名
      H.Shirakata, T. Kawaguchi, T. Okamoto, and M. Nagashima
    • 学会等名
      Formation and evolution of SMBHs revealed by 'Wide field', 'Multi-wavelength', and 'Transient' surveys with HSC
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] "Importance of Super-Eddington Accretion for Less Massive SMBHs ― Theoretical Predictions of Eddington Ratio Distribution Functions at 0 <z < 8--"2018

    • 著者名/発表者名
      H.Shirakata, T. Kawaguchi, T. Oogi, T. Okamoto, and M. Nagashima
    • 学会等名
      Breaking the limit 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「準解析的モデルから示唆される低光度 and/or 低質量 ブラックホールの銀河形成史における重要性」2018

    • 著者名/発表者名
      白方 光, 川口 俊宏, 岡本 崇
    • 学会等名
      すばる望遠鏡 Hyper Suprime-Cam と ALMA で挑むクエーサー研究
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「活動銀河核の Eddington 比分布の赤方偏移進化に関する準解析的銀河形成モデルを用いた研究」2018

    • 著者名/発表者名
      白方 光, 川口 俊宏, 岡本 崇, 大木 平
    • 学会等名
      日本天文学会 2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] "Properties of AGNs predicted from a semi-analytic model of galaxy formation"2018

    • 著者名/発表者名
      H. Shirakata, T. Okamoto, T. Kawaguchi, M. Nagashima, T. Oogi
    • 学会等名
      銀河進化研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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