高空間分解能ミリ波サブミリ波帯ガス輝線観測で探る活動銀河核トーラスの物理的起源

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14247
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 泉 拓磨 国立天文台, ハワイ観測所, 特任助教 (40792932)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 活動銀河中心核 / AGN / トーラス / ALMA / サブミリ波

研究実績の概要

ALMAを用いたCircinus銀河における高密度分子ガス輝線と低密度原子ガス輝線の高解像度観測、ならびにそのデータに基づく力学モデルの構築から、活動銀河中心核周り（特にトーラス領域と呼ばれる半径10 pc以内の小スケール）においては、分子ガスと原子ガスは異なる力学構造を示すことが分かった。高密度分子ガスは円盤回転に伴う力学構造を示す一方で、原子ガスは回転 + アウトフロー成分が顕著に見えている。これらの結果は、AGNの輻射でアウトフローが駆動され、その結果として幾何学的に厚い構造体が形成されるという輻射駆動トーラスモデルと整合するものであり、30年以上にわたり謎であった「AGNトーラスの物理的起源」に観測的に答える結果となりうる。この計画最終年度では、これまでに得たこれらの革新的な成果を広く国内外でプレゼンすることに努めており、ヨーロッパの天文学会に相当するEWASSでの招待講演を依頼される等、多くの業績を残している。また、このCircinus銀河の観測だけでは不足していた二点 (1) 超高解像度観測による原子ガスと分子ガスの直接撮像、(2) 輻射駆動トーラスモデルの様々なAGNへの適用についても、ALMA観測提案募集Cycle 7に独自の案を出し、(1)(2)それぞれに関する2つの提案が両方とも最高ランクAで採択された。これは、本科研費の研究期間後にもさらに本テーマを飛躍させ下地となる成果である。

研究成果

• [国際共同研究] Observatorio de Madrid(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: Observatorio de Madrid
• [国際共同研究] Max Planck Institute for Astronomy(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Max Planck Institute for Astronomy
• [雑誌論文] ALMA Spatially Resolved Dense Molecular Gas Survey of Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies (2019)
  • 著者名/発表者名: Imanishi, Masatoshi; Nakanishi, Kouichiro; Izumi, Takuma
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 241 ページ: 19,52
  • DOI: 10.3847/1538-4365/ab05b9
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Chandra and ALMA study of X-ray-irradiated gas in the central ~100 pc of the Circinus galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamuro, Taiki; Izumi, Takuma; Imanishi, Masatoshi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 ページ: 68, 86
  • DOI: 10.1093/pasj/psz045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear molecular outflow in the Seyfert galaxy NGC 3227 (2019)
  • 著者名/発表者名: Alonso-Herrero, A.; Garcia-Burillo, S.; Pereira-Santaella, M.; Davies, R. I.; Combes, F.; Vestergaard, M.; Raimundo, S. I.; Bunker, A.; Diaz-Santos, T.; Gandhi, P.; Garcia-Bernete, I.; Hicks, E. K. S.; Honig, S. F.; Hunt, L. K.; Imanishi, M.; Izumi, T.; et al.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 628 ページ: 65, 81
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201935431
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Cold Molecular and Atomic Gas Observations Toward Nearby Luminous AGNs (2020)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: East-Asia ALMA Science Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Cold Molecular and Atomic Gas Observations Toward Nearby Luminous AGNs (2020)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: IAU Symposium 359: Galaxy Evolution and Feedbacl Across Different Environments (GALFEED)
  • 国際学会
• [学会発表] 初期宇宙における超巨大ブラックホールと銀河の共進化関係 (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: 第６回超巨大ブラックホール研究推進連絡会
  • 招待講演
• [学会発表] Rapid evolution and transformation into quiescence?: ALMA view on z > 6 low-luminosity quasars (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: IAU symposium 352 Uncovering early galaxy evolution in the ALMA and JWST era
  • 国際学会
• [学会発表] Multi-phase obscuring structures revealed in the Circinus galaxy (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: EWASS2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular and Atomic Line Survey Toward the Type-1 Seyfert Galaxy NGC 7469 (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: Behind the Curtain of Dust III
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 活動銀河中心核をとりまく多相星間物質の物理化学的性質 (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: Galaxy ISM/IGM Workshop
  • 招待講演
• [学会発表] High-resolution MIR study on AGN (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: MIR Astronomy Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] AGNトーラスとアウトフロー研究に対する期待 (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: AGN核周領域とその関連研究ワークショップ
  • 招待講演
• [学会発表] SPICAとTHz観測の協同で挑む銀河天文学の考察 (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: テラヘルツ波が拓く新しい宇宙像
  • 招待講演
• [学会発表] Less-biased shape of the early quasar-galaxy evolution (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉拓磨
  • 学会等名: Cosmic evolution of Quasars: from the First Light to Local Relics
  • 国際学会