月の観測から暴く超巨大ブラックホールの成長

• 研究課題/領域番号: 18K13584
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分16010:天文学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 市川 幸平 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (40756293)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2020年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: ブラックホール / 超巨大ブラックホール / 赤外線 / エックス線 / 時間分解能 / 太陽系外縁天体 / 食 / 干渉効果 / 活動銀河核 / 月

研究成果の概要

研究課題である月と超巨大ブラックホール (SMBH) の食を通したBH周辺構造の理解について、まずは大量の星のライトカーブデータに対して、太陽系外天体が起こす食によって引き起こされるライトカーブフィッティングを行った。その結果、この食が起こす干渉効果からターゲット天体のサイズを図るのに適していることを示すことができ、その成果はNature Astronomyに論文として掲載された (Arimatsu et al. 2019)。次に、SMBH周辺のターゲット天体のカタログ作成についても、そのカタログ情報と性質については論文としてまとめることができた (Ichikawa et al. 2019)。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回得られた成果は、今まで行われてきた大口径望遠鏡によってターゲットを高空間分解してシャープなイメージを得る手法とは独立して、時間変動を見ることで、その変動が実は空間情報を保持している点において、非常にユニークな手法となっている。これは今後時間変動観測が重要となることを示唆しており、そのコストは比較的安価に済むこともわかっている。今後コストが非常にかかり国際的なプロジェクトとなっている大口径望遠鏡とは異なり、比較的安価に時間分解能を向上した観測装置を作ることが重要であること、一部のアマチュア天文学者でも同様の観測が可能であることを提示できた点は非常に大きいと言える。

研究成果

• [国際共同研究] Columbia University/STScI/NASA(米国)
• [国際共同研究] Peking University(中国)
• [国際共同研究] University of Diego Portales(チリ)
• [国際共同研究] Columbia University/NASA Ames Research Center/National Optical Astronomy Observatory(米国)
• [国際共同研究] Universidad Diego Portales(チリ)
• [国際共同研究] Peking University(中国)
• [国際共同研究] Seoul National University(韓国)
• [雑誌論文] Obscuring Fraction of Active Galactic Nuclei Implied by Supernova and Radiative Feedbacks (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawakatu Nozomu、Wada Keiichi、Ichikawa Kohei
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 889 号: 2 ページ: 84-84
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab5f60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dust Destruction by Drift-induced Sputtering in Active Galactic Nuclei (2020)
  • 著者名/発表者名: Tazaki Ryo、Ichikawa Kohei
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 892 号: 2 ページ: 149-162
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab72f6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dust Destruction by Charging: A Possible Origin of Gray Extinction Curves of Active Galactic Nuclei (2020)
  • 著者名/発表者名: Ryo Tazaki, Kohei Ichikawa, Mitsuru Kokubo
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 892 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab7822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of Extreme Ionized-gas Outflow in an AKARI-selected Ultra-luminous Infrared Galaxy at z=0.5 (2019)
  • 著者名/発表者名: X. Chen, M. Akiyama, H. Noda, A.’Uf, Y. Toba, I. Yamamura, T. Kawaguchi, M. Kokubo and K. Ichikawa
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: 2 ページ: 29-29
  • DOI: 10.1093/pasj/psz002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Wide and Deep Exploration of Radio Galaxies with Subaru HSC (WERGS). II. Physical Properties Derived from the SED Fitting with Optical, Infrared, and Radio Data (2019)
  • 著者名/発表者名: Toba Yoshiki、Yamashita Takuji、Nagao Tohru、Wang Wei-Hao、Ueda Yoshihiro、Ichikawa Kohei、Kawaguchi Toshihiro、Akiyama Masayuki、Hsieh Bau-Ching、Kajisawa Masaru、Lee Chien-Hsiu、Matsuoka Yoshiki、Noboriguchi Akatoki、Onoue Masafusa、Schramm Malte、Tanaka Masayuki、Komiyama Yutaka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 243 号: 1 ページ: 15-37
  • DOI: 10.3847/1538-4365/ab238d
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Transition of BH feeding from the quiescent regime into star-forming cold disc regime (2019)
  • 著者名/発表者名: Inayoshi Kohei、Ichikawa Kohei、Ostriker Jeremiah P、Kuiper Rolf
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 486 号: 4 ページ: 5377-5390
  • DOI: 10.1093/mnras/stz1189
  • 査読あり / 国際共著
• [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] WISE Discovery of Mid-infrared Variability in Massive Young Stellar Objects (2019)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Mizuho、Ichikawa Kohei
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 883 号: 1 ページ: 6-6
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab372e
  • 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] BAT AGN Spectroscopic Survey XIII. The nature of the most luminous obscured AGN in the low-redshift universe (2019)
  • 著者名/発表者名: Bar R. E., Trakhtenbrot B., Oh K, Koss M. J., Wong O I, Ricci C., Schawinski K., Weigel A. K., Sartori L. F., Ichikawa K., Secrest N. J., Stern D., Pacucci F., Mushotzky R., Powell M. C., Ricci F., Sani E., Smith K. L., Harrison F. A., Lamperti I., Urry C. M.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 489 号: 3 ページ: 3073-3092
  • DOI: 10.1093/mnras/stz2309
  • 査読あり / 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] A kilometre-sized Kuiper belt object discovered by stellar occultation using amateur telescopes (2019)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu K.、Tsumura K.、Usui F.、Shinnaka Y.、Ichikawa K.、Ootsubo T.、Kotani T.、Wada T.、Nagase K.、Watanabe J.
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 3 号: 4 ページ: 301-306
  • DOI: 10.1038/s41550-018-0685-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The origin of the mid-infrared nuclear polarization of active galactic nuclei (2018)
  • 著者名/発表者名: Lopez-Rodriguez E、Alonso-Herrero A、Diaz-Santos T、Gonzalez-Martin O、Ichikawa K、Levenson N A、Martinez-Paredes M、Nikutta R、Packham C、Perlman E、Ramos?Almeida C、Rodriguez-Espinosa J M、Telesco C M
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 478 号: 2 ページ: 2350-2358
  • DOI: 10.1093/mnras/sty1197
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gravitational Waves from Supermassive Black Hole Binaries in Ultraluminous Infrared Galaxies (2018)
  • 著者名/発表者名: Inayoshi Kohei、Ichikawa Kohei、Haiman Zoltan
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 863 号: 2 ページ: L36-L36
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aad8ad
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Emission and Distribution of Dust of the Torus of NGC 1068 (2018)
  • 著者名/発表者名: Lopez-Rodriguez Enrique、Fuller Lindsay、Alonso-Herrero Almudena、Efstathiou Andreas、Ichikawa Kohei、Levenson Nancy A.、Packham Chris、Radomski James、Almeida Cristina Ramos、Benford Dominic J.、Berthoud Marc、Hamilton Ryan、Harper Doyal、Kov?vcs Attila、Santos Fabio P.、Staguhn J.、Herter Terry
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 859 号: 2 ページ: 99-99
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aabd7b
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Extremely radio loud galaxies (2020)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Subaru/HSC AGN meeting
  • 国際学会
• [学会発表] WERGS: Optically-faint radio galaxies discovered by Subaru/HSC and VLA/FIRST (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: HSC-eROSITA meeting
  • 国際学会
• [学会発表] IR view of X-ray AGN: The covering factor of gas and dust in Swift/BAT AGN (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Supermassive black holes: Environment and Evolution
  • 国際学会
• [学会発表] Gravitational Waves from SMBH binaries in U/HyLIRGs (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: EWASS 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Complete IR View of Swift/BAT AGN (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: AGN-Starburst meeting 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Seeing common or rare AGN with TMT (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: TMT Science Forum 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Obscured SMBH assembly using multi-wavelength and wide-field surveys (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Subaru 20: Optical and Infrared Astronomy for the next Decade
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Discovery of Dying AGN in Arp 187: Experience of Drastic Luminosity Decline within 10^4 yr (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会
• [学会発表] Observation of Supermassive Black Holes (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: SMBH研究推進連絡会
  • 招待講演
• [学会発表] Extremely radio-loud AGN discovered by Subaru/HSC (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Extremely Big Eyes on the Early Universe 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Host galaxy properties of pure-IR AGN (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: BASS workshop 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Gravitational wave signals from SMBHs in Hy/ULIRGs (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: East Asia high-z galaxy workshop
  • 国際学会
• [学会発表] The Covering Factor of Dust and Gas in Swift/BAT AGN (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: East Asia AGN workshop 2019
  • 国際学会
• [学会発表] The Covering Factor of Dust and Gas in Swift/BAT Active Galactic Nuclei (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 日本天文学会2019年春季年会
• [学会発表] The beginning and ending phase of AGN (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 呉AGN研究会
  • 招待講演
• [学会発表] BASS Survey: The Covering Factor of Dust and Gas in Swift/BAT AGN (2018)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: TORUS2018
  • 国際学会
• [学会発表] Extremely radio-loud AGN residing in low-mass galaxies discovered by HSC survey (2018)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: Formation and evolution of SMBHs
  • 国際学会
• [学会発表] The complete IR view of the Swift/BAT 70 month AGN catalog (2018)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 42nd COSPAR Assembly
  • 国際学会
• [学会発表] Dying AGN in Arp 187 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: ASNY50
  • 国際学会
• [学会発表] BAT AGN Spectroscopy Survey: The Covering Factor of Dust and Gas in Swift/BAT AGN (2018)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: NERQUAM 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Looking at drastic AGN luminosity decline in Arp 187 within 10^4 years (2018)
  • 著者名/発表者名: Kohei Ichikawa
  • 学会等名: 5th Galaxy workshop
• [備考] 史上初、太陽系の果てに極めて小さな始原天体を発見
  • URL: https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2019/01/press-20190125-02-KBO.html
• [備考] 史上初、太陽系の果てに極めて小さな始原天体を発見
  • URL: http://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20190129-10060.html
• [備考] 最期を迎えた超巨大ブラックホールの発見 死を迎えても輝きを失わないブラックホール
  • URL: http://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20190401-10163.html
• [備考] Active Galactic Nucleus caught in the act of dying
  • URL: http://www.sci.tohoku.ac.jp/english/news/20190401-10200.html