輻射とガス流によるフィードバック効果の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K03698
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 三澤 透 信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 教授 (60513447)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: AGNアウトフロー / クェーサー吸収線 / クェーサー近接効果

研究実績の概要

本研究課題の目的は、クェーサーによる２つのスケールでのフィードバック効果を検証することである。アウトフローによる小スケールフィードバックがホスト銀河の星形成活動を抑制する（テーマ１）のに対し、紫外輻射による大スケールフィードバックはクェーサー近傍数メガパーセク以内における銀河間物質の電離状態に影響を与える（テーマ２）。テーマ１に関し、幅の広い吸収線 (Broad Absorption Line; BAL) をもつクェーサー11天体の高分散分光データを解析したところ、およそ３割のクェーサーが幅の狭い吸収線 (Narrow Absorption Line; NAL) を有することが分かった。これは、BALとNALはアウトフローを見込む角度の違いを反映しているという従来のモデル（角度依存説）を否定する結果である。また一部のNALガスは光源から100kpc程度以上も離れている可能性があり、アウトフローはホスト銀河のみならず、その周囲の銀河周辺物質にもフィードバック効果を及ぼす可能性があることが分かった。ここまでが本年度の研究成果である。
研究期間全体を通して、我々はクェーサーによるフィードバック効果を、ホスト銀河スケールから銀河間空間スケールに至るまで、幅広く包括的に検証した。クェーサーフィードバックは銀河形成・進化に影響を及ぼすだけでなく、宇宙再電離にも部分的に寄与したと考えられるため、その詳細な理解は極めて重要である。研究期間全体を通して我々が得た具体的な研究成果は、上述の今年度の成果に加え、１）視線速度変化に敏感なNALを用いたAGNアウトフローの加速度の測定、２）クェーサーに起源をもつNALカタログの作成、３）超高光度クェーサーにみられるBALの諸性質の解明、などがあげられる。

研究成果

• [国際共同研究] Pennsylvania State University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Pennsylvania State University
• [国際共同研究] National Institute for Astrophysics(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: National Institute for Astrophysics
• [雑誌論文] Origin of Weak Mg ii and Higher-ionization Absorption Lines in Outflows from Intermediate-redshift Dwarf Galaxies (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujita Akimi、Misawa Toru、Charlton Jane C.、Meiksin Avery、Low Mordecai-Mark Mac
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 909 ページ: article id. 157
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abe2a4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Search for intrinsic NALs in BAL/mini-BAL quasar spectra (2020)
  • 著者名/発表者名: Itoh Daisuke、Misawa Toru、Horiuchi Takashi、Aoki Kentaro
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 499 ページ: 3094～3110
  • DOI: 10.1093/mnras/staa2793
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Comparison of Properties of Quasars with and without Rapid Broad Absorption Line Variability (2020)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi Takashi、Morokuma Tomoki、Misawa Toru、Hanayama Hidekazu、Kawaguchi Toshihiro
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 159 ページ: article id. 237
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab83f5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Three-dimensional Distribution Map of H i Gas and Galaxies around an Enormous Lyα Nebula and Three QSOs at z = 2.3 Revealed by the H i Tomographic Mapping Technique (2020)
  • 著者名/発表者名: Mukae Shiro、Ouchi Masami、Cai Zheng、Lee Khee-Gan、Prochaska J. Xavier、Cantalupo Sebastiano、Ono Yoshiaki、Zheng Zheng、Nagamine Kentaro、Suzuki Nao、Silverman John D.、Misawa Toru、Inoue Akio K.、Hennawi Joseph F.、Matsuda Yuichi、Mawatari Ken、Sugahara Yuma、Kojima Takashi、Shibuya Takatoshi、Harikane Yuichi、他
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 896 ページ: article id. 45
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab8db7
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] クェーサー付随 NAL 吸収体の幾何的分布に関する調査 (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊東大輔、三澤透、堀内貴史、青木賢太郎
  • 学会等名: 日本天文学会2020年秋季年会
• [学会発表] The Correlation between Broad Absorption Line Variability and Quasar Properties (2020)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi Takashi、Morokuma Tomoki、Misawa Toru、Hanayama Hidekazu、Kawaguchi Toshihiro
  • 学会等名: GALAXY EVOLUTION WORKSHOP 2020