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銀河団からブラックホールに至る冷たいガスの流れとAGNの活動性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03709
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関国立天文台

研究代表者

永井 洋  国立天文台, アルマプロジェクト, 准教授 (00455198)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード活動銀河核 / 巨大質量ブラックホール / ブラックホール降着流 / 銀河団 / 電波観測 / アルマ望遠鏡 / VLBI / AGNフィードバック / ALMA望遠鏡 / 核周領域 / BCGs / ALMA / 銀河団コア / 分子線観測
研究成果の概要

本研究は、銀河団中心銀河における質量降着機構を、銀河スケールから活動銀河核の核周領域にわたって観測的に調べたものである。本研究では、アルマ望遠鏡を使ったNGC 1275の観測により、銀河スケールから核周領域に向かう低温分子ガスのフィラメントの存在と、核周領域に低温分子ガスの核周円盤が形成されていることを発見した。さらに、核周円盤で発生する超新星爆発が引き起こす乱流により、中心へのさらなる分子ガス降着が発生している可能性を明らかにした。銀河団中心銀河では、高温プラズマが球対称降着することで活動銀河核への質量供給が行われていると従来は考えられていたが、我々の研究はその予想を覆す結果となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

銀河とブラックホールの共進化において、活動銀河核(AGN)からのエネルギーフィードバックは不可欠な要素である。銀河団の中心銀河では、AGNジェットがその役割を担っていると考えられる。一方で、ジェットによるフィードバックと、AGNの活動を継続するための質量降着をどのように両立するかは未解明である。我々の研究は、ジェットによるフィードバックがある環境下でも大量の冷たい分子ガスが存在しうること、そして、その分子ガスがAGNの活動に本質的な役割を果たしている可能性を示した。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (15件) 雑誌論文 (28件) (うち国際共著 24件、 査読あり 28件、 オープンアクセス 19件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ASTRON/University of Groningen/Joint Institute for VLBI ERIC(オランダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Center for Astrophysics(米国)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Chalmers University of Technology(スウェーデン)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Hong Kong(中国)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Center for Astrophysics(米国)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Chalmers University of Technology(スウェーデン)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Hong Kong(中国)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Harvard-Smithsonian CfA(米国)

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  • [国際共同研究] The University of Hong Kong(中国)

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  • [国際共同研究] KASI(韓国)

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      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ASIAA(その他の国・地域)

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      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Harvard-Smithsonian CfA(米国)

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      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Hong-Kong(中国)

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      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KASI(韓国)

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  • [国際共同研究] ASIAA(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The Relationships between Active Galactic Nucleus Power and Molecular Gas Mass within 500 pc of the Center of Elliptical Galaxies2024

    • 著者名/発表者名
      Fujita Yutaka、Izumi Takuma、Nagai Hiroshi、Kawakatu Nozomu、Kawanaka Norita
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 964 号: 1 ページ: 29-29

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad28c0

    • 関連する報告書
      2023 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 correlation between the 500?pc scale molecular gas masses and AGN powers for massive elliptical galaxies2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita Yutaka、Izumi Takuma、Kawakatu Nozomu、Nagai Hiroshi、Hirasawa Ryo、Ikeda Yu
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 75 号: 5 ページ: 925-936

    • DOI

      10.1093/pasj/psad050

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cold gas in the heart of Perseus A2023

    • 著者名/発表者名
      Morganti Raffaella、Murthy Suma、Oosterloo Tom、Blanchard Jay、Cook Claire、Paragi Zsolt、Orienti Monica、Nagai Hiroshi、Schulz Robert
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 678 ページ: A42-A42

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202347117

    • 関連する報告書
      2023 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] Collimation of the Relativistic Jet in the Quasar 3C 2732022

    • 著者名/発表者名
      Okino Hiroki、Akiyama Kazunori、Asada Keiichi、Gomez Jose L.、Hada Kazuhiro、Honma Mareki、Krichbaum Thomas P.、Kino Motoki、Nagai Hiroshi、Bach Uwe、Blackburn Lindy、Bouman Katherine L.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 940 号: 1 ページ: 65-65

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac97e5

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Massive Molecular Gas as a Fuel Tank for Active Galactic Nuclei Feedback in Central Cluster Galaxies2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Fujita, Nozomu Kawakatu Nozomu, and Hiroshi Nagai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 924 号: 1 ページ: 24-24

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac31a6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphological Transition of the Compact Radio Lobe in 3C 84 via the Strong Jet-Cloud Collision2021

    • 著者名/発表者名
      Kino Motoki、Niinuma Kotaro、Kawakatu Nozomu、Nagai Hiroshi、Giovannini Gabriele、Orienti Monica、Wajima Kiyoaki、D’Ammando Filippo、Hada Kazuhiro、Giroletti Marcello、Gurwell Mark
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 920 号: 1 ページ: L24-L24

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac24fa

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diffuse Synchrotron Emission Associated with the Starburst in the Circumnuclear Disk of NGC 12752021

    • 著者名/発表者名
      Nagai H.、Kawakatu N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 914 号: 1 ページ: L11-L11

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac03ba

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring2021

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Kazunori et al. including Hiroshi Nagai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 910 号: 1 ページ: L12-L12

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abe71d

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Explosion in Orion-KL as Seen by Mosaicking the Magnetic Field with ALMA2021

    • 著者名/発表者名
      Cortes Paulo C.、Le Gouellec Valentin J. M.、Hull Charles L. H.、Girart Josep M.、Louvet Fabien、Fomalont Edward B.、Kameno Seiji、Moellenbrock George A.、Nagai Hiroshi、Nakanishi Kouichiro、Villard Eric
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 907 号: 2 ページ: 94-94

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abcafb

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gravitational Test beyond the First Post-Newtonian Order with the Shadow of the M87 Black Hole2020

    • 著者名/発表者名
      Psaltis Dimitrios et al. including Hiroshi Nagai
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 125 号: 14 ページ: 141104-141113

    • DOI

      10.1103/physrevlett.125.141104

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ALMA observations of PSR B1259?63/LS 2883 in an inactive period: Variable circumstellar disk?2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Yutaka、Nagai Hiroshi、Akahori Takuya、Kawachi Akiko、Okazaki Atsuo T
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 号: 5

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa067

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterizing the Accuracy of ALMA Linear-polarization Mosaics2020

    • 著者名/発表者名
      Hull Charles L. H.、Cortes Paulo C.、Gouellec Valentin J. M. Le、Girart Josep M.、Nagai Hiroshi、Nakanishi Kouichiro、Kameno Seiji、Fomalont Edward B.、Brogan Crystal L.、Moellenbrock George A.、Paladino Rosita、Villard Eric
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of the Pacific

      巻: 132 号: 1015 ページ: 094501-094501

    • DOI

      10.1088/1538-3873/ab99cd

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Monitoring the Morphology of M87* in 2009-2017 with the Event Horizon Telescope2020

    • 著者名/発表者名
      Wielgus Maciek et al. including Hiroshi Nagai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 901 号: 1 ページ: 67-67

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abac0d

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Herschel SPIRE Discovery of Far-infrared Excess Synchrotron Emission from the West Hot Spot of the Radio Galaxy Pictor A2020

    • 著者名/発表者名
      Isobe Naoki、Sunada Yuji、Kino Motoki、Koyama Shoko、Tashiro Makoto、Nagai Hiroshi、Pearson Chris
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 号: 1 ページ: 17-17

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab9d1c

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Event Horizon Telescope imaging of the archetypal blazar 3C 279 at an extreme 20 microarcsecond resolution2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Jae-Young et al. including Hiroshi Nagai
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 640 ページ: A69-A69

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202037493

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Verification of Radiative Transfer Schemes for the EHT2020

    • 著者名/発表者名
      Gold Roman et al. including Hiroshi Nagai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 号: 2 ページ: 148-148

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab96c6

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      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] THEMIS: A Parameter Estimation Framework for the Event Horizon Telescope2020

    • 著者名/発表者名
      Broderick Avery E. et al. including Hiroshi Nagai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 号: 2 ページ: 139-139

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab91a4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Jansky VLA observations of synchrotron emitting optical hotspots of 3C 227 and 3C 445 radio galaxies2020

    • 著者名/発表者名
      Orienti M、Migliori G、Brunetti G、Nagai H、D’Ammando F、Mack K-H、Prieto M A
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 494 号: 2 ページ: 2244-2253

    • DOI

      10.1093/mnras/staa777

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] SYMBA: An end-to-end VLBI synthetic data generation pipeline2020

    • 著者名/発表者名
      Roelofs F.、Janssen M.、Natarajan I.、Deane R.、Davelaar J.、Olivares H.、Porth O.、Paine S. N.、Bouman K. L.、Tilanus R. P. J.、van Bemmel I. M.、Falcke H.、Kawashima T.、 et al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 636 ページ: A5-A5

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936622

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The ALMA Discovery of the Rotating Disk and Fast Outflow of Cold Molecular Gas in NGC 12752019

    • 著者名/発表者名
      Nagai H.、Onishi K.、Kawakatu N.、Fujita Y.、Kino M.、Fukazawa Y.、Lim J.、Forman W.、Vrtilek J.、Nakanishi K.、Noda H.、Asada K.、Wajima K.、Ohyama Y.、David L.、Daikuhara K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 883 号: 2 ページ: 193-193

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab3e6e

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L1-L1

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0ec7

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. II. Array and Instrumentation2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L2-L2

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0c96

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. IV. Imaging the Central Supermassive Black Hole2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L4-L4

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0e85

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. III. Data Processing and Calibration2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L3-L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0c57

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L5-L5

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0f43

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. VI. The Shadow and Mass of the Central Black Hole2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L6-L6

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab1141

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Revealing the Broad Line Region of NGC 1275: The Relationship to Jet Power2018

    • 著者名/発表者名
      Punsly Brian、Marziani Paola、Bennert Vardha N.、Nagai Hiroshi、Gurwell Mark A.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 869 号: 2 ページ: 143-143

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaec75

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Parabolic Jets from the Spinning Black Hole in M872018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Masanori、Asada Keiichi、Hada Kazuhiro、Pu Hung-Yi、Noble Scott、Tseng Chihyin、Toma Kenji、Kino Motoki et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 868 号: 2 ページ: 146-146

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaeb2d

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] NGC 1275におけるジェット・降着流 ~最近の進展を中心に~2024

    • 著者名/発表者名
      永井 洋
    • 学会等名
      ブラックホール大研究会 ~星質量から超巨大ブラックホールまで~
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Fate of Cold Gas Accretion in a BCG: The Case of Perseus/NGC12752023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      ALMA at 10 years: Past, Present, and Future
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radio View of Circumnuclear Region from Centimeter to Millimeter2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      Black hole astrophysics with VLBI 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2型セイファート銀河NGC 5506におけるAGNアウトフローからの非熱的放射の検出2022

    • 著者名/発表者名
      永井洋, 川勝望, 大西響子, 土居明広, 泉拓磨, 紀基樹, 磯部直樹, 中西康一郎, 笹田真人、Monica Orienti
    • 学会等名
      日本天文学会2022秋季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Imaging Diffuse Synchrotron Emission Associated with Supernova Explosions in the Circumnuclear Disk of NGC 12752021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai, Nozomu Kawakatu
    • 学会等名
      East Asia AGN Workshop 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NGC 1275核周円盤における超新星爆発起源の電波放射の発見2021

    • 著者名/発表者名
      永井 洋、川勝 望
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ALMA Sees the Heart of Perseus2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      East Asia ALMA Science WS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMAによるNGC1275 の分子ガス核周円盤と高速アウトフローの発見2019

    • 著者名/発表者名
      永井 洋
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Inflow and Outflow (Jets) in NGC 12752018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      IAU Symposium 342, Perseus in Sicily: from black hole to cluster outskirts
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Review of AGN Observations with ALMA2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      East-Asia AGN Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cold vs. Hot Accretion in BCG System?: Cold Gas Properties within 100-pc Circumnuclear Region of NGC 12752018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      East-Asia ALMA Science Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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