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2020 年度 実績報告書

直接撮像で探る巨大ブラックホール最近傍におけるガス噴出機構

研究課題

研究課題/領域番号 18H03721
研究機関山口大学

研究代表者

新沼 浩太郎  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (30434260)

研究分担者 河野 裕介  国立天文台, 水沢VLBI観測所, 助教 (00370106)
秦 和弘  国立天文台, 水沢VLBI観測所, 助教 (60724458)
紀 基樹  工学院大学, 工学部, 講師 (70531234)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード電波天文学 / 短ミリ波VLBI / 活動銀河核ジェット加速機構 / 一般相対論的磁気流体力学
研究実績の概要

本研究の目的は国立天文台の野辺山45m電波望遠鏡(以下NRO45)を含めた日韓合同短ミリ波VLBI(超長基線電波干渉計)観測網を構築し、巨大BHの近傍からガス噴出流の速度場を精密に計測することによりガス噴出機構の解明を目指すことである。
本年度は、野辺山45m電波望遠鏡(NRO45)の86GHz帯受信システムの性能評価も概ね完了し、3周波同時受信モードにおいて86GHz帯の受信機雑音、開口能率、サイドバンド分離比、およびVLBI観測として重要になる位相安定度が当初目標としていた性能を満たすことを確認できた。これにより鹿児島大学・大阪府立大学・国立天文台と共同で進める三周波同時受信システムを立ち上げることができた。また、直交2偏波記録のNRO45で取得したデータと円偏波記録の韓国VLBI観測網のデータを相関処理して得られる混合偏波相関データを用いたデータ解析に必要不可欠な較正プログラムの開発および評価も無事に終了した。
一方で、COVID19の影響でオンサイトでの実験機会が限られ、年度当初もう一つの目標としていたデジタル系の信号伝送試験や望遠鏡の駆動を伴うVLBI観測試験に関する計画が大きく影響を受けたことにより、86GHz帯VLBI試験観測の成功にまでは至ることが出来なかった。しかしながら限られたオンサイトにおける作業機会の中で、不具合の残っていた信号伝送系およびVLBIバックエンド系を立ち上げるところまで年度内に実現でき、実際に日韓で22/43/86GHzの3周波数同時VLBI試験(フリンジ検出試験)を実行できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

出張の制約により、オンサイトでの作業が必要となるVLBI観測関連のソフトウェアおよび記録系の立ち上げ、そして評価試験が当初予定よりも遅れてしまった。この遅れにより、目標としていたVLBI試験観測の成功に至ることができなかった。一方で、3周波同時VLBI試験観測を本プロジェクトで導入した記録系を用いて実施するところまでは到達することができたため、目標の9割程度までは到達することができたと判断した。

今後の研究の推進方策

引き続き出張に関する制約を受けることが予想されるため、これまで以上に分担者および研究協力者と出張のタイミング含め作業計画を入念に相談しているところである。昨年度末の試験観測においては、VLBI試験を実施するにあたり確実にフリンジを検出するための立ち上げスキームを確立できており、実際に同手順に従って実施した新VLBI観測システムでの23/43GHz帯における試験観測の成功を確認できている。これらの経験を元に、
1)現在予定している2021年6月頃の3周波数同時観測モードでのVLBI試験観測を成功させる
2)国内および韓国VLBI観測網の保守期間が終了する夏以降に科学観測を想定した多周波同時VLBI観測の試験を実施し、試験観測データの評価を行う
3)2021年度中に科学観測を実行
し、本研究目的を達成すべく計画を進めていく。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 13件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 韓国天文研究院(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      韓国天文研究院
  • [雑誌論文] Jet Collimation and Acceleration in the Giant Radio Galaxy NGC 3152021

    • 著者名/発表者名
      Park Jongho、Hada Kazuhiro、Nakamura Masanori、Asada Keiichi、Zhao Guangyao、Kino Motoki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 909 ページ: 76~76

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd6ee

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Jet-bases Emission Model of the EHT2017 Image of M87*2021

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Tomohisa、Toma Kenji、Kino Motoki、Akiyama Kazunori、Nakamura Masanori、Moriyama Kotaro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 909 ページ: 168~168

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd5bb

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring2021

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Kazunori、ほか
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 910 ページ: L12~L12

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abe71d

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. VIII. Magnetic Field Structure near The Event Horizon2021

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Kazunori、ほか
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 910 ページ: L13~L13

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abe4de

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polarimetric Properties of Event Horizon Telescope Targets from ALMA2021

    • 著者名/発表者名
      Goddi Ciriaco、ほか
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 910 ページ: L14~L14

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abee6a

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Millimeter-VLBI Detection and Imaging of the Gravitationally Lensed γ-Ray Blazar JVAS B0218+3572020

    • 著者名/発表者名
      Hada Kazuhiro、Niinuma Kotaro、Sitarek Julian、Spingola Cristiana、Hirano Ayumi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 901 ページ: 2~2

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abaab1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatially resolved molecular gas properties of host galaxy of Type I superluminous supernova SN 2017egm2020

    • 著者名/発表者名
      Hatsukade Bunyo、Morokuma-Matsui Kana、Hayashi Masao、Tominaga Nozomu、Tamura Yoichi、Niinuma Kotaro、Motogi Kazuhiro、Morokuma Tomoki、Matsuda Yuichi
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 ページ: L6

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa052

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observations of V404 Cygni during the 2015 outburst by the Nasu telescope array at 1.4 GHz2020

    • 著者名/発表者名
      Asuma Kuniyuki、Niinuma Kotaro、Takefuji Kazuhiro、Aoki Takahiro、Kida Sumiko、Nakajima Hirochika、Tsubono Kimio、Daishido Tsuneaki
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 ページ: 77

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SYMBA: An end-to-end VLBI synthetic data generation pipeline2020

    • 著者名/発表者名
      Roelofs F.、ほか
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 636 ページ: A5~A5

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936622

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraints on the Circumnuclear Disk through Free?Free Absorption in the Nucleus of 3C 84 with KaVA and KVN at 43 and 86 GHz2020

    • 著者名/発表者名
      Wajima Kiyoaki、Kino Motoki、Kawakatu Nozomu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 895 ページ: 35~35

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab88a0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] THEMIS: A Parameter Estimation Framework for the Event Horizon Telescope2020

    • 著者名/発表者名
      Broderick Avery E.、ほか
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 ページ: 139~139

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab91a4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Verification of Radiative Transfer Schemes for the EHT2020

    • 著者名/発表者名
      Gold Roman、ほか
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 ページ: 148~148

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab96c6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Event Horizon Telescope imaging of the archetypal blazar 3C 279 at an extreme 20 microarcsecond resolution2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Jae-Young、ほか
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 640 ページ: A69~A69

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202037493

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Herschel SPIRE Discovery of Far-infrared Excess Synchrotron Emission from the West Hot Spot of the Radio Galaxy Pictor A2020

    • 著者名/発表者名
      Isobe Naoki、Sunada Yuji、Kino Motoki、Koyama Shoko、Tashiro Makoto、Nagai Hiroshi、Pearson Chris
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 ページ: 17~17

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab9d1c

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The radio-loud narrow-line Seyfert 1 galaxy 1H 0323+342 in a galaxy merger2020

    • 著者名/発表者名
      Doi Akihiro、Kino Motoki、Kawakatu Nozomu、Hada Kazuhiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 496 ページ: 1757~1765

    • DOI

      10.1093/mnras/staa1525

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monitoring the Morphology of M87* in 2009-2017 with the Event Horizon Telescope2020

    • 著者名/発表者名
      Wielgus Maciek、ほか
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 901 ページ: 67~67

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abac0d

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interferometric Monitoring of Gamma-Ray Bright AGNs: OJ 2872020

    • 著者名/発表者名
      Lee Jee Won、Lee Sang-Sung、Algaba Juan-Carlos、Hodgson Jeffrey、Kim Jae-Young、Park Jongho、Kino Motoki、Kim Dae-Won、Kang Sincheol、Yoo Sungmin、Kim Sang Hyun、Gurwell Mark
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 902 ページ: 104~104

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abb4e5

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gravitational Test beyond the First Post-Newtonian Order with the Shadow of the M87 Black Hole2020

    • 著者名/発表者名
      Psaltis Dimitrios、ほか
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 125 ページ: 141104

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.125.141104

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 野辺山 45m 電波望遠鏡における 3 帯域同時 VLBI 観測システム構築と試験観測2021

    • 著者名/発表者名
      堤稔喜、ほか
    • 学会等名
      2021年日本天文学会春季年会
  • [学会発表] Introduction of millimeter wave VLBI and proposal of applied technology to space VLBI2021

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Okada
    • 学会等名
      The 13th East Asian VLBI Workshop 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Activity report of EAVN AGN Science Working Group2021

    • 著者名/発表者名
      Motoki Kino
    • 学会等名
      The 13th East Asian VLBI Workshop 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction and evaluation tests of simultaneous triple-band VLBI observing system on the Nobeyama 45-m telescope2021

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Tsutsumi
    • 学会等名
      The 13th East Asian VLBI Workshop 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction and test observation of a simultaneous 3-band VLBI observing system on the Nobeyama 45-m telescope2021

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Tsutsumi
    • 学会等名
      ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Conversion of mixed-polarization VLBI visibilities for the NRO 3-mm VLBI obseravtions2021

    • 著者名/発表者名
      Satoko Sawada-Satoh
    • 学会等名
      ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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