高頻度・高解像度ＶＬＢＩ観測による巨大ブラックホールジェットの生成機構解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13J03094
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 秦 和弘 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 電波天文学 / 超長基線電波干渉計(VLBI) / 活動銀河核 / ブラックホール / 相対論的ジェット

研究実績の概要

活動銀河中心核における相対論的ジェットの生成機構解明は現在天文学における究極的課題の１つである。本課題では最近傍の巨大ブラックホール(BH)ジェットM87を対象に、BHから10-10000シュバルツシルト半径(Rs)における速度場や構造を精密測定し、世界に先駆けて磁場駆動型ジェット生成理論の直接検証を目指す。本目的達成に向け、高い解像度を備えた日本のVLBIアレイVERA、高い感度を実現する欧州VLBIネットワーク(EVN)を用いた高頻度モニター、更には日伊共同VLBI観測網、米国VLBI観測網VLBAを用いたBH最近傍の撮像観測を実施する。
本年度はこれまでの日伊での研究成果や進展が実を結び、国内の様々な研究会において招待講演として呼んでいただくなど、学振最終年度にふさわしい総まとめ的な一年になったと感じている。2015年の日本天文学会秋季年会においてもEVNとVERAを用いたM87の速度場測定について、学振期間中に得られた成果の総まとめとして口頭発表をさせていただいた。総まとめ論文を学振期間内に出版するには間に合わなかったが、現在順調に準備が進んでおり、間もなく投稿ができる予定である。
日伊共同VLBI観測については、2015年2月に実施した試験観測について、2016年1月ついに日伊基線でのフリンジ信号検出に成功した。日伊観測の着想から約4年ここまでの道のりは非常に長かったが、日伊双方のスタッフの協力のもと多くの試行錯誤を経て、学振期間の最終月にフリンジ検出が成功したことは本当に感慨深い。当初の計画からはかなり遅れてはいるものの、今後の本格的な科学運用に向けて非常に大きな一歩を踏み出せたと考えている。
最後に、約3年という長きに渡り多大なる援助を頂き、研究活動に専念できる環境を与えて頂いた本制度に心より感謝する。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Institute of Radio Astronomy in Bologna(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: Institute of Radio Astronomy in Bologna
• [国際共同研究] 韓国天文宇宙科学研究院(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: 韓国天文宇宙科学研究院
• [雑誌論文] Discovery of off-axis jet structure of TeV blazar Mrk501 with mm-VLBI (2016)
  • 著者名/発表者名: Koyama, S., Kino, M., Giroletti, M., Doi, A., Giovannini, G., Orienti, M., Hada, K., Ros, E., Niinuma, K., Nagai, H., Savolainen, T., Krichbaum, T. P., Perez-Torres, M. A.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 586 ページ: 113-122
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201526541
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] High-sensivity 86GHz(3.5mm) VLBI observations of M87: Deep imaging of the jet base at a resolution of 10 Schwarzschild radii (2016)
  • 著者名/発表者名: Hada, K., Kino, M., Doi, A., Nagai, H., Honma, M., Akiyama, K., Tazaki, F., Lico, R., Giroletti, M., Giovannini, G., Orienti, M., Hagiwara, Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 817 ページ: 131-147
  • DOI: 10.3847/0004-637X/817/2/131
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of a Wandering Radio Jet Base after a Large X-Ray Flare in the Blazar Markarian 421 (2015)
  • 著者名/発表者名: Niinuma, K., Kino, M., Doi, A., Hada, K., Nagai, H., Koyama, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 807 ページ: 14-18
  • DOI: 10.1088/2041-8205/807/1/L14
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 230GHz VLBI observations of M87: Event-horizon-scale structure during an enhanced very-high-energy gamma-ray state in 2012 (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, K., Lu, R., Fish, V.L., Doeleman, S.S., Broderick, A.E., Dexter, J., Hada, K., and 41 co-authors
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 807 ページ: 150-160
  • DOI: 10.1088/0004-637X/807/2/150
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Determination of central engine position and accretion disk structure in NGC4261 by core shift measurements (2015)
  • 著者名/発表者名: Haga, T., Doi, A., Murata, Y., Sudou, H., Kameno, S., Hada, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 807 ページ: 15-29
  • DOI: 10.1088/0004-637X/807/1/15
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 日韓合同VLBI観測網KaVAによるM87ジェット加速領域の高頻度・高解像度モニター (2016)
  • 著者名/発表者名: 秦和弘
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都、八王子市）
  • 年月日: 2016-03-14 – 2016-03-17
• [学会発表] Imaging the central <10Rs of the M87 nucleus with high-sensitivity 86GHz (2016)
  • 著者名/発表者名: Hada, K.
  • 学会等名: ALMA Workshop “Ultra-high-resolution observation with phased-ALMA”
  • 発表場所: 国立天文台三鷹（東京都、三鷹市）
  • 年月日: 2016-01-13 – 2016-01-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] KaVA: The KVN and VERA Array (2015)
  • 著者名/発表者名: Hada, K.
  • 学会等名: IRA colloquium at INAF-IRA in Bologna
  • 発表場所: ボローニャ（イタリア）
  • 年月日: 2015-11-23 – 2015-11-23
  • 招待講演
• [学会発表] VLBIで探る巨大ブラックホールジェット根元観測の最前線 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秦和弘
  • 学会等名: 第30回ブラックホール地平面研究会
  • 発表場所: 山口大学（山口県、山口市）
  • 年月日: 2015-10-10 – 2015-10-11
  • 招待講演
• [学会発表] Progress report on KaVA-M87 monitor project (2015)
  • 著者名/発表者名: 秦和弘
  • 学会等名: 第13回 水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • 発表場所: 国立天文台水沢（岩手県、奥州市）
  • 年月日: 2015-09-24 – 2015-09-25
• [学会発表] Science cases with mmVLBI (2015)
  • 著者名/発表者名: 秦和弘
  • 学会等名: 第13回 水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • 発表場所: 国立天文台水沢（岩手県、奥州市）
  • 年月日: 2015-09-24 – 2015-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] EVNおよびVLBAを用いたM87ジェットにおける活動的ノットHST-1の長期運動モニター (2015)
  • 著者名/発表者名: 秦和弘
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学（兵庫県、神戸市）
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [学会発表] Imaging the jet base of M87: witnessing the collimation and acceleration site (2015)
  • 著者名/発表者名: Hada, K.
  • 学会等名: 8th East-Asia VLBI Workshop
  • 発表場所: 北海道大学（北海道、札幌）
  • 年月日: 2015-07-08 – 2015-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] VLBI偏波サイエンスの現状と目標 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秦和弘
  • 学会等名: ミリ波VLBIによるブラックホール天文学の野望と展望
  • 発表場所: 東洋大学（東京都、文京区）
  • 年月日: 2015-07-04 – 2015-07-04
  • 招待講演
• [学会発表] VLBIで探る巨大ブラックホール探査の最前線 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秦和弘、秋山和徳
  • 学会等名: 長野ブラックホール天文教育研究会
  • 発表場所: 長野高専（長野県、長野市）
  • 年月日: 2015-05-30 – 2015-05-31
  • 招待講演
• [備考] 日韓合同電波望遠鏡群で探る巨大ブラックホールジェット～見えてきた「超光速噴出流」の現場～
  • URL: http://www.miz.nao.ac.jp/content/pr/pr20160312/c01
• [備考] NRAO Media Tip Sheet
  • URL: https://public.nrao.edu/news/tip-sheets/2016-feb-tip-sheet