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多波長観測と輻射輸送計算で挑む巨大ブラックホールの構造および質量放出機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1990
補助金の研究課題番号 22J22795 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関京都大学

研究代表者

植松 亮祐 (2023)  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

特別研究員 植松 亮祐 (2022)  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2024年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2023年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2022年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード超巨大ブラックホール / サブミリ波銀河
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、活動銀河核の質量放出現象(アウトフロー)が、銀河と超巨大ブラックホールの共進化に与えた影響を調査することである。具体的にはまず、X線分光撮像衛星(XRISM)を用いて近傍活動銀河核のアウトフローを観測的に捉える。次に、得られた知見をもとに、アウトフローを考慮した多波長スペクトルエネルギー分布(SED)モデルを開発する。その後、多波長SEDモデルを用いて、遠方活動銀河核におけるアウトフローの質量放出率を調査する。最後に、アウトフローの質量放出率と母銀河の星形成率を宇宙の各時代において比較することにより、活動銀河核のアウトフローが共進化に与えた影響を調査する。

研究実績の概要

銀河とその中心に存在する超巨大ブラックホール (SMBH) の共進化は天文学における重要なテーマである。本研究では共進化機構を解明する鍵として、サブミリ 波銀河中の活動銀河核 (AGN) に着目した。サブミリ波銀河とは、サブミリ波帯で明るい銀河の総称であり、遠方で星形成が激しいという特徴を持つ。また、AGNとは、SMBHへの激しい質量降着により、銀河中心が明るく輝く現象である。近年の理論研究によると、銀河合体などにより母銀河の星形成が誘起され、その後AGNが発現する可能性が指摘されている。この過程において、サブミリ波銀河中のAGNは、AGNが発現する段階に相当する。従って、サブミリ波銀河中のAGNを詳細に分析することで、AGNの発現機構や、 共進化機構の解明につながると期待される。

本期間は、COSMOS領域で観測された260のサブミリ波銀河 (AS2COSMOS) について、銀河とAGNの性質を調査した。まず、当該領域のX線観測データを再解析し、X線で明るいAGNを23天体同定した。次に、多波長スペクトルエネルギー分布 (SED) 解析により、24天体のAGNを同定した (SEDAGN; 内、7天体はXAGN)。本研究では、これらのAGNについて、多波長SED解析から求められた母銀河の性質の違いや、X線光度とAGN全光度の比較などを行なった。研究内容は論文にまとめ、現在投稿準備中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、英国のグループと共同研究を発足し、それを推進した。今年度中の投稿には至らなかったものの、投稿準備はほぼ終わっている。そのため、研究は順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

本年度研究対象とした、AS2COSMOSサンプルは、サブミリ波で特に明るい (S870μm > 1 mJy) サンプルである。従って、本研究の結果がより普遍的なサブミリ波銀河に適用できるかどうかを調べるには、サブミリ波で暗いサンプルについても解析を行う必要がある。そこで次年度は、GOODS領域に着目する。当該領域はCOSMOSと比べて狭いものの、極めて深いサーベイが行われている。この領域で同様の研究を行うことにより、サブミリ波銀河中のAGNの性質を、網羅的に捉えることを目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件)

  • [国際共同研究] Durham University(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Durham University(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Texas/Space Science Institute/Space Telescope Science Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Institute/DTU-Space(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Purple Mountain Observatory(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Pontificia Universidad Catlica de Chile(チリ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiwavelength Spectral Energy Distribution Analysis of X-Ray?Selected Active Galactic Nuclei at z = 0.2?0.8 in the Stripe 82 Region2024

    • 著者名/発表者名
      Setoguchi Kenta、Ueda Yoshihiro、Toba Yoshiki、Li Junyao、Silverman John、Uematsu Ryosuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 961 号: 2 ページ: 246-246

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad1186

    • 関連する報告書
      2023 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] ALMA Lensing Cluster Survey: Full Spectral Energy Distribution Analysis of z < 0.5-6 Lensed Galaxies Detected with millimeter Observations2024

    • 著者名/発表者名
      Uematsu Ryosuke、Ueda Yoshihiro、Kohno Kotaro、Toba Yoshiki、Yamada Satoshi、Smail Ian、Umehata Hideki、Fujimoto Seiji、Hatsukade Bunyo、Ao Yiping、Bauer Franz Erik、Brammer Gabriel、Dessauges-Zavadsky Miroslava、Espada Daniel、Jolly Jean-Baptiste、Koekemoer Anton M.、Kokorev Vasily、Magdis Georgios E.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 965 号: 2 ページ: 108-128

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad26f7

    • 関連する報告書
      2022 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] Hard X-Ray to Radio Multiwavelength SED Analysis of Local U/LIRGs in the GOALS Sample with a Self-consistent AGN Model including a Polar-dust Component2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Satoshi、Ueda Yoshihiro、Herrera-Endoqui Mart?n、Toba Yoshiki、Miyaji Takamitsu、Ogawa Shoji、Uematsu Ryosuke、Tanimoto Atsushi、Imanishi Masatoshi、Ricci Claudio
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 265 号: 2 ページ: 37-37

    • DOI

      10.3847/1538-4365/acb349

    • 関連する報告書
      2023 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] ALMA Lensing Cluster Survey: Properties of Millimeter Galaxies Hosting X-Ray-detected Active Galactic Nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      Uematsu Ryosuke、Ueda Yoshihiro、Kohno Kotaro、Yamada Satoshi、Toba Yoshiki、Fujimoto Seiji、Hatsukade Bunyo、Umehata Hideki、Espada Daniel、Sun Fengwu、Magdis Georgios E.、Kokorev Vasily、Ao Yiping
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 945 号: 2 ページ: 121-121

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acb4e9

    • 関連する報告書
      2022 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] A variable active galactic nucleus at <i>z</i> ?= 2.06 triply-imaged by the galaxy cluster MACS J0035.4?20152023

    • 著者名/発表者名
      Furtak Lukas J、Mainali Ramesh、Zitrin Adi、et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 522 号: 4 ページ: 5142-5151

    • DOI

      10.1093/mnras/stad1321

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] ALMA Lensing Cluster Survey: ALMA-Herschel Joint Study of Lensed Dusty Star-forming Galaxies across z ? 0.5 ? 62022

    • 著者名/発表者名
      Sun Fengwu et al. (incl. Kana Morokuma-Matsui)
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 932 号: 2 ページ: 77-77

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac6e3f

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: 暗いサブミリ波銀河中における埋もれた AGN の評価2024

    • 著者名/発表者名
      植松亮祐
    • 学会等名
      日本天文学会2024年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Full SED Analysis of Distant Galaxies Detected by Millimeter Observation2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Uematsu
    • 学会等名
      9th GALAXY EVOLUTION WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Properties of Millimeter Galaxies Hosting X-ray Detected Active Galactic Nuclei2023

    • 著者名/発表者名
      植松亮祐
    • 学会等名
      山田研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Full SED Analysis of Distant Galaxies Detected by Millimeter Observation2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Uematsu
    • 学会等名
      ILR Kickoff Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Full SED Analysis of Distant Galaxies Detected by Millimeter Observation2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Uematsu
    • 学会等名
      East Asia AGN Workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Full SED Analysis of Distant Galaxies Detected by Millimeter Observation2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Uematsu
    • 学会等名
      HSC-AGN collaboration meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Full SED Analysis of Distant Galaxies Detected by Millimeter Observation2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Uematsu
    • 学会等名
      ALMA at 10 years: Past, Present, and Future
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多波長SED解析を用いた遠方サブミリ波銀河中のAGN調査2022

    • 著者名/発表者名
      植松亮祐
    • 学会等名
      AGNミニワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey:Properties of Millimeter Galaxies Hosting X-ray Detected Active Galactic Nuclei2022

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Uematsu
    • 学会等名
      What drives the growth of black holes: a decade of reflection
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Properties of Millimeter Galaxies Hosting X-ray Detected Active Galactic Nuclei2022

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Uematsu
    • 学会等名
      Tracing the SMBH growth: outlook beyond the HSC-SSP, and future collaboration
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Lensing Cluster Survey: Full SED Analysis of Distant Galaxies Detected by Millimeter Observation2022

    • 著者名/発表者名
      植松亮祐
    • 学会等名
      日本天文学会2022年秋季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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