高周波ＶＬＢＩによる銀河系中心の巨大ブラックホール Ｓｇｒ Ａ＊の放射機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12J07566
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 秋山 和徳 東京大学, 大学院理学系研究科, 日本学術振興会特別研究員(DC1)
• キーワード: ブラックホール / SgrA* / 電波天文学 / VLBI / VERA / EHT / M87 / ブラックホール

研究概要

まず報告者は一昨年度に投稿していた、国立天文台VERAおよび米国VLBAなどのVLBI観測網を用いた2005-2008年の3年間のSgr A*の長期間のモニター観測の論文が昨年度に受理された。
2013年から報告者は研究計画書にある国立天文台VERA, 日韓VLBI観測網等を用いたSgr A*のモニター観測を行っている。今回の観測では前回のVERAの観測で測定できなかったSgr A*の短軸サイズに成功している。測定された短軸サイズと電波光度の間には相関関係が見え始めており、その関係が理論的な予測と矛盾しないことが示唆され始めている。現在もモニター観測は継続されており、今後の観測でこのことが確かめられれば、Sgr A*の電波光度の変動が主に短軸方向の構造の変化に起因しているだけでなく、ブラックホール近傍でのプラズマの温度に関する理論的予測を観測的に実証する初めての結果となる。報告者は2013年の観測を現在論文にまとめている段階で、2014年度中の出版を目指す。
国際サブミリ波VLBI観測網(EHT)を用いた研究では、平成24年度と同様、報告者はEHTを主導するマサチューセッツ工科大学ヘイスタック天文台に3ヶ月間滞在し、EHTの観測データを使った研究を行った。報告者のこれまでの貢献が高く評価され、Sgr A*と並びブラックホールの直接撮像の実現が期待されるEHTの最重要ターゲット天体の一つであるM87の2012年の観測に関してPIを担当することになった。報告者はEHTの2012年の観測結果を元に、M87のブラックホールの事象の地平面の周囲の構造に新たな制限を当たれることに成功し、筆頭著者として論文にまとめた。論文はまもなく投稿される予定である。

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

SgrA^*に関しては現状データの取得が予定よりもおくれているものの、すでに最初の1年のデータの解析がほぼ終了しており、査読論文化するだけとなっている。一方、SgrA^*と並ぶ最重要天体で、事象の地平面スケールの構造に新たな制限を加える画期的な成果をまとめた論文がまもなく投稿される予定であり、当初の予定と同様の本数の査読論文の出版が期待できる。

今後の研究の推進方策

いままで行ってきた研究の論文化に注力する。まず国際サブミリ波VLBI観測網(EHT)を用いた研究に関連して、M87の論文を投稿し、出版する。また報告者は他の観測天体のPIをまかされており、5～7の間にその成果の論文化を行う。SgrA^*の観測結果はすでに研究会収録で投稿されるなどまとまりつつあるので、今年度の7～9月の間に論文にまとめ投稿する。10月以降はこれまでの成果を博士論文にまとめる作業に移る。

研究成果

• [雑誌論文] Measuring Mass Accretion Rate onto the Supermassive Black Hole in M87 Using Faraday Rotation Measure with the Submillimeter Array (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuo, C., Asada, K., Rao, R., Nakamura, M., Algaba, J., Liu, H., Inoue, M., Koch, P., Ho, P., Matsushita, S., Pu, H., Akiyama, K., Nishioka H. and Pradel. N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 783, Issue 2 ページ: 5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/783/2/L33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Epoch VERA Observations of Sagittarius A*. I. Images and Structural Variability (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K., Takahashi, R., Honma, M., Oyama, T., and Kobay ashi, H.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 No.4 ページ: 13
  • DOI: 10.1093/pasj/65.4.91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fine-scale Structure of the Quasar 3C 279 Measured with 1.3 mm Very Long Baseline Interferometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Lu, R., Fish, V., Akiyama, K., Doeleman, S., Algaba, J., Bower, G., Brinkerink, C., Chamberlin, R., Crew, G., Cappallo, R., Dexter, M., Freund, R., Friberg, P., Gurwell, M., Ho, P., Honma, M., et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 772 Issue 1 ページ: 10
  • DOI: 10.1088/0004-637X/772/1/13
  • 査読あり
• [雑誌論文] The GENJI Programme : Gamma-Ray Emitting Notable AGN Monitoring by Japanese VLBI (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai, H., Kino, M., Niinuma, K., Akiyama K., Hada, K., Koyama, S., Orienti M., Hiura, K., Sawada-Satoh S., Honma, M., Giovannini, G., Giroletti, M., Shibata, K. and Sorai, K.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: 14
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radio and γ-ray follow-up of the exceptionally high-activity state of PKS 1510-089 in 2011 (2013)
  • 著者名/発表者名: Orienti, M., Koyama, S., D'Ammando, F., Giroletti, M., Kino, M., Nagai, H., Venturi, T., Dallacasa, D., Giovannini, G., Angelakis, E., Fuhrmann, L., Hovatta, T., Max-Moerbeck, W., Schinzel, F. K., Akiyama, K., Hada, K., Honma, M., Niinuma, K., Gasparrini. D., et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 428 ページ: 2418-2429
  • DOI: 10.1093/mnras/sts201
  • 査読あり
• [雑誌論文] VERA monitoring of a blazar OJ 287 (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawada-Satoh, S., Akiyama, K., Kino, M., Nagai, H. and Niinuma, K.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 61 ページ: 08007
  • DOI: 10.1051/epjconf/20136108007
• [雑誌論文] ALMA Continuum Spectrum of the M87 Nucleus. Quasi-simultaneous continuum observations at bands-3,6,7, and 9 (2013)
  • 著者名/発表者名: Doi, A., Hada, K., Nagai, H., Kino, M., Honma, M., Akiyama, K., Oyama and T., Kono, Y.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 61 ページ: 08008
  • DOI: 10.1051/epjconf/20136108008
• [雑誌論文] ALMA Cycle-0 Observation of the Sombrero Galaxy (M104) (2013)
  • 著者名/発表者名: Doi, A., Hada, K., Nakanishi, K., Kohno, K., Terashima, Y., Kawaguchi, T., Sawada-Satoh, S., Akiyama, K. and Ozaki, S.
  • 雑誌名: ASP Conference Series 巻: 476 ページ: 293
  • DOI: 10.1051/epjconf/20136108008
• [学会発表] New observations of M87 with the Event Horizon Telescope in March 2012 (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: International Workshop : Understanding Relativistic Jets by Polarimetry and Synergetic Study from Radio to TeV
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-03-23
• [学会発表] Event Horizon Telescope (230GHzVLBI)で探る巨大電波銀河M87のTeVγ線活動期間中における超巨大ブラックホール最近傍の構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳, R. Lu, V. Fish, S. Doeleman, 秦和弘, 新沼浩太郎, 紀基樹, 永井洋, 本間希樹
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春期年会
  • 発表場所: 国際基督教大学, 東京都
  • 年月日: 2014-03-21
• [学会発表] VERA/KaVAで探る銀河系中心の巨大ブラックホールへのガス降着現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳, 紀基樹, B, Sohn, S, Lee, S. Trippe, S. Doeleman, M. Giroletti, 本間希樹
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春期年会
  • 発表場所: 国際基督教大学, 東京都
  • 年月日: 2014-03-21
• [学会発表] Probing the gas cloud encounter to Sgr A* with VERA/KaVA current result and future prospects (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: 6th KaVA Joint Science Working Group Meeting
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] Data analysis report of 1 Gbps data correlated with KJCC (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: 6th KaVA Joint Science Working Group Meeting
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] 東アジアVLBI観測網で探る銀河系中心のブラックホールへのガス降着現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 2013年度VLBI懇談会シンポジウム
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2013-12-24
• [学会発表] Long-term monitoring of Sgr A^* at 43GHz with VERA and KVN+VER A (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: The Galactic Center Black Hole Laboratory
  • 発表場所: Granada, Spain
  • 年月日: 2013-11-19
• [学会発表] VERA and KaVA (KVN+VERA) observations of Sgr A^* in 2013 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山和徳
  • 学会等名: 第11回水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • 発表場所: 国立天文台, 東京都
  • 年月日: 2013-10-03
• [学会発表] Long-term monitoring of Sgr A* at 43GHz with VERA and KVN+VER A (2013)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K.
  • 学会等名: The Galactic Center : Feeding and Feedback in a Normal Galactic Nucleus
  • 発表場所: New Mexico, USA
  • 年月日: 2013-10-02