X線時間変動の観測を通した超巨大ブラックホールの基本計量測定

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340061
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 林田 清 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30222227)
• 研究分担者: 井上 一 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 教授 (40092142) ; 粟木 久光 愛媛大学, 理学部, 助教授 (30252414) ; 根来 均 日本大学, 理工学部, 専任講師 (30300891) ; 片岡 淳 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (90334507)
• キーワード: ブラックホール / 活動銀河核 / X線時間変動 / 時系列解析 / ジェット / クェーサー

研究概要

本研究の目標は、活動銀河核のX線時間変動を通して超巨大ブラックホールの質量などの基本計量を推定することにある。今年度の主な成果をあげると以下のようになる。
1 ブレーザーMkn421の1998年の多波長同時観測の結果、X線領域にあるシンクロトロン放射のピークエネルギーがX線強度およびTeV領域の強度と相関していることがわかった。
2 セイファート2型銀河NGC6300の銀河核に関してXMM-Newton衛星の観測を行った。X線スペクトルは強い吸収を受けた高エネルギー成分と散乱成分と考えられる低エネルギー成分で構成される。高エネルギー成分に関しては早い時間変動がみつかりこれから中心ブラックホールの質量をおよそ3十万太陽質量と見積もった。
3 NGC4395という最も光度の低いセイファート銀河をXMM-Newton衛星で観測した。早い時間変動が観測され、それからブラックホール質量を1万から十万太陽質量見積もった。このセイファート銀河の低光度の原因がブラックホール質量が小さいことによることを示唆するぱかりでなく、恒星質量ブラックホールと百万太陽質量以上の超巨大ブラックホールの間に位置する中間質量ブラックホールとして貴重なサンプルであることがいえた。
4 ジェットをもつ活動銀河核として40個以上の電波銀河の多波長スペクトルを総括的に調べ、ジェットの構造と輻射機構に関する総合的な描像を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] The exceptional X-ray variability of the dwarf Seyfert nucleus NGC 4395 (2005)
  • 著者名/発表者名: Vaughan, S., Iwasaki, K., Fabian, A.C., Hayashida, K.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 356 ページ: 524-530
• [雑誌論文] X-Ray Emission Properties of Large Scale Jets, Hotspots and Lobes in Active Galactic Nuclei (2005)
  • 著者名/発表者名: Jun Kataoka, Lukasz Stawarz
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal (In press)
• [雑誌論文] X-ray measurements of the dark matter distribution in clusters of galaxies with Chandra (2004)
  • 著者名/発表者名: Katayama, H., Hayashida, K.
  • 雑誌名: Advances in Space Research 34 ページ: 2519-2524
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Study of X-Ray Sources in the Central Region of NGC 1569 with Chandra (2004)
  • 著者名/発表者名: Heike, K., Awaki, H., Hayashida, K., Weaver, K.A.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 155 ページ: 335-336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Accretion and Outflow in the Active Galactic Nucleus and Starburst of NGC 5135 (2004)
  • 著者名/発表者名: Levenson, N.A., Weaver, K.A., Heckman, T.M., Awaki, H., Terashima, Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 602 ページ: 135-147
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Deconstructing NGC 7130 (2004)
  • 著者名/発表者名: Levenson, N.A., Weaver, K.A., Heckman, T.M., Awaki, H., Terashima, Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 618 ページ: 167-177
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Limit cycles of accretion disks in the Rapid Burster and GRS 1915+105 (2004)
  • 著者名/発表者名: Inoue, H.
  • 雑誌名: Advances in Space Research 34 ページ: 2550-2554
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Connections between Narrow Line Seyfert 1 Galaxies and Stellar Black Hole Candidates (2004)
  • 著者名/発表者名: Negoro, H.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 155 ページ: 239-242
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Evolution of the Synchrotron Spectrum in Markarian 421 during the 1998 Campaign (2004)
  • 著者名/発表者名: Tanihata, C., Kataoka, J., Takahashi, T., Madejski, G.M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 601 ページ: 759-770
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Hard X-ray polarimeter for small satellite : design, feasibility study, and ground experiments (2004)
  • 著者名/発表者名: Hayashidam K., et al.
  • 雑誌名: Proccedings of SPIE 5501 ページ: 44-55
• [雑誌論文] Soft x-ray response of x-ray CCD camera XIS onboard Astro-E2 (2004)
  • 著者名/発表者名: Hayashidam K., et al.
  • 雑誌名: Proccedings of SPIE 5488 ページ: 73-84
• [雑誌論文] Discovery of Short-Timescale Variability of Seyfert 2 Galaxy NGC 6300 with XMM-Newton (2004)
  • 著者名/発表者名: Awaki, H., Murakami, H., Leighly, K.M., Matsumoto, C., Hayashida, K., Grupe, D
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 155 ページ: 311-312
• [雑誌論文] Spectral Statistics and Luminosity Function of a Hard X-Ray Complete Sample of Brightest AGNs (2004)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki, K., Miyaji, T., Ishisaki, Y., Ueda, Y., Ogasaka, Y., Hayashida, K., Awaki, H
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 155 ページ: 417-418
• [雑誌論文] An XMM-Newton Observation of the Seyfert 2 Galaxy NGC 6300.I.The Nucleus (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, C., Nava, A., Maddox, L., Leighly, K., Grupe, Dirk, Awaki, H., Ueno, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 617 ページ: 930-938