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2018 年度 実施状況報告書

X線精密分光とスペクトル変動観測による巨大ブラックホールと銀河の共進化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05296
研究機関愛媛大学

研究代表者

寺島 雄一  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20392813)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードブラックホール / 銀河 / 共進化 / X線 / 赤外線
研究実績の概要

前年度に引き続き「ひとみ」衛星で得られた観測データの解析結果をまとめて出版した。前年度はペルセウス座銀河団のX線精密分光のデータに基づき、中心銀河の巨大ブラックホールからのX線放射、ブラックホールからのジェットが周辺環境(銀河団ガス)に与える影響などについて成果を発表した。それに引き続き「ひとみ」衛星の広帯域スペクトル観測能力を用いて、非熱的放射を示すX線源(パルサー風星雲、かに星雲)などの解析結果を発表した。
また、銀河中心核巨大ブラックホールとその母銀河への影響、共進化を探るため、「ひとみ」衛星による精密分光データと相補的な、中心核付近からのX線放射と、周辺物質からの赤外線放射を組み合わせた観測とデータ解析を進めた。その過程で、見かけの光度がきわめて大きい(太陽光度の4x10^14倍)赤外線銀河を発見した。この光度が重力レンズによって増光されていること、ブラックホール質量と母銀河の質量比が近傍宇宙で測定されている値に比べ顕著に大きいこと、ブラックホール進化の比較的早い段階で大量の塵に覆われた状態にあることが示唆されること、などを示した。また、中心核ブラックホールからのX線と、周辺の塵から放射される赤外線の強度比が、ブラックホールへ物質が落ち込む「質量降着率」と関係していることを示した。このことは、質量降着率によって降着流や周辺物質の構造が変化していることを示唆している。
並行して、赤外線銀河のX線分光解析をが進行中であり、巨大ブラックホールと銀河の共進化過程に位置づけることを試みている。

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

「ひとみ」衛星で得られたX線精密分光データは限られているが、巨大ブラックホールそのものからのX線放射と周辺の銀河団環境についての解析はこれまでに行うことができた。また、相補的なX線データ(膨大な各種X線天文衛星によるアーカイブデータ)、可視光や赤外線による超広域サーベイのデータを組み合わせることで、様々な巨大ブラックホール-母銀河の共進化過程にあると予想される種族を選択し、解析を進めることができている。

今後の研究の推進方策

引き続きX線分光データに多波長データを組み合わせ、様々な巨大ブラックホール-母銀河の共進化過程を探る。特に、巨大ブラックホール周辺を隠す吸収物質、中心核からのアウトフローのダイナミクス、それらの間の関係などに着目して研究を進める。得られた結果を総合的に解釈し、様々な種族の天体の進化の上での位置付けを推定する。これまでに得られた結果をまとめ、国際会議や査読論文として発表する。

次年度使用額が生じた理由

次年度開催の本研究課題に合致したテーマの国際会議に出席し成果発表を行うため。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 8件、 査読あり 7件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NASA Goddard Space Flight Center
  • [国際共同研究] South America Center for Astronomy(チリ)

    • 国名
      チリ
    • 外国機関名
      South America Center for Astronomy
  • [雑誌論文] Does the mid-infrared-hard X-ray luminosity relation for active galactic nuclei depend on Eddington ratio?2019

    • 著者名/発表者名
      Toba, Y., Ueda, Y., Matsuoka, K., Shidatsu, M., Nagao, T., Terashima, Y., Wang, W., & Chang, Y.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 484 ページ: 196-203

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3523

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] NuSTAR Hard X-ray View of Low-luminosity Active Galactic Nuclei: High-energy Cutoff and Truncated Thin Disk2019

    • 著者名/発表者名
      Younes, G., Ptak, A., Ho, L. C., Xie, F.G., Terashima, Y., Yuan, F., Huppenkothen, D., & Yukita, M.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 870 ページ: id73(12pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaf38b

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of polarized gamma-ray emission from the Crab nebula with the Hitomi Soft Gamma-ray Detector2018

    • 著者名/発表者名
      Hitomi collaboration
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: id113(1-19)

    • DOI

      10.1093/pasj/psy118

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ratio of black hole to galaxy mass of an extremely red dust-obscured galaxy at z = 2.522018

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka, K., Toba, Y., Shidatsu, M., Ueda, Y., Iwasawa, K., Terashima, Y., Imanishi, M., Nagao, T., Marconi, A., & Wang, W.-H.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 620 ページ: id.L3(6pp)

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201833943

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Concept of the X-ray Astronomy Recovery Mission2018

    • 著者名/発表者名
      Tashiro, M., et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 10699 ページ: id1069922 12pp

    • DOI

      10.1117/12.2309455

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Hitomi X-ray observation of the pulsar wind nebula G21.5-0.92018

    • 著者名/発表者名
      Hitomi collaboration
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: id.38(1-16)

    • DOI

      10.1093/pasj/psy027

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Broadband X-Ray Spectral Analysis of the Double-nucleus Luminous Infrared Galaxy Mrk 4632018

    • 著者名/発表者名
      Yamada, S., Ueda, Y., Oda, S., Tanimoto, A., Imanishi, M., Terashima, Y., & Ricci, C.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 858 ページ: id.106(9pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aabacb

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hitomi (ASTRO-H) X-ray Astronomy Satellite2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, T., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      巻: 4 ページ: id.021402(13pp)

    • DOI

      10.1117/1.JATIS.4.2.021402

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 低光度活動銀河核の観測2019

    • 著者名/発表者名
      寺島雄一
    • 学会等名
      高感度・広帯域X線観測で探るブラックホール降着現象の物理
    • 招待講演
  • [学会発表] Rare AGN populations found in high-energy and multiwavelength catalogues2018

    • 著者名/発表者名
      Terashima, Y.
    • 学会等名
      Treasures Hidden in High Energy Catalogues
    • 国際学会
  • [学会発表] Feedback in local AGN and star-forming galaxies2018

    • 著者名/発表者名
      Terashima, Y.
    • 学会等名
      Exploring the Hot and Energetic Universe: The second scientific conference dedicated to the Athena X-ray observatory
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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