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2020 年度 実績報告書

X線・多波長データ統合解析で探るブラックホール・ダウンサイジングの起源

研究課題

研究課題/領域番号 20H01946
研究機関京都大学

研究代表者

上田 佳宏  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10290876)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードブラックホール
研究実績の概要

超大質量ブラックホールの成長メカニズムを理解する鍵となるのが、ブラックホールへのガスの供給源である「トーラス」と呼ばれる構造である。活動銀河核のトーラス構造を解明するため、前年度に完成させたクランピートーラスからのX線スペクトルモデル(XCLUMPY)を、近傍宇宙の隠された活動銀河核(2型AGN)10天体に適用した。その結果、X線から推定されるトーラスの立体角は、赤外線から推定される値より系統的に小さいことがわかった(Tanimoto, Ueda et al.)。
XCLUMPYモデルを、高空間分解能赤外線観測データの存在する計28の活動銀河核に当てはめた。このサンプルは、隠されていない活動銀河核(1型AGN)も含み、同種の研究が行なわれたサンプルとしては過去最大サイズである。1型AGNと2型AGNの両方について、X線と赤外線の結果を比較することで、トーラスの極方向にダストの多いアウトフロー成分が存在する示唆を得た。これらを元に、「活動銀河核統一モデル」を更新した(Ogawa, Ueda et al.)。
「すばる」XMM-Newton深サーベイ領域のX線探査で検出された赤方偏移 1.18-1.68にある活動銀河核について、Herschel 衛星による遠赤外線データを含めた多波長スペクトルエネルギー分布を整備した。それに対し、最新の銀河および活動銀河核の放射モデル(CIGALE)を当てはめ、星生成率と星質量を求めた。その結果、これらが星よりもブラックホール成長が支配的な種族であることをつきとめた(Setoguchi, Ueda et al.)。

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

新型コロナウイルス感染症による影響により、共同研究者と行う予定であった研究がやや遅れたものの、近傍活動銀河核サンプルに対する系統的なクランピートーラスモデルの適用、遠方活動銀河核の母銀河の性質の探査において、十分な成果を出すことができたといえる。

今後の研究の推進方策

まとまったサイズの近傍高光度赤外線銀河サンプルに対し、利用可能な全ての広域X線データを用いることで、活動銀河核の有無を判定する。それらにXCLUMPYモデルを適用することで、活動銀河核の構造を明らかにする。将来のXRISMによる観測に備えるため、明るい活動銀河核の分散型X線スペクトルを解析を進める。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Black Hole and Galaxy Coevolution in Moderately Luminous Active Galactic Nuclei at z~1.4 in SXDF2021

    • 著者名/発表者名
      Setoguchi, K., Ueda, Y., Toba, Y., Akiyama, M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 909 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abdf55

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subaru High-z Exploration of Low-luminosity Quasars (SHELLQs). XII. Extended [C II] Structure (Merger or Outflow) in a z = 6.72 Red Quasar2021

    • 著者名/発表者名
      Izumi, T. (Ueda, Y.) et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 908 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd7ef

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Systematic Study of AGN Clumpy Tori with Broadband X-Ray Spectroscopy: Updated Unified Picture of AGN Structure2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, S., Ueda, Y., Tanimoto, A., Yamada, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 906 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abccce

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Faint End of the Quasar Luminosity Function at z~5 from the Subaru Hyper Suprime-Cam Survey2020

    • 著者名/発表者名
      Niida, M. (Ueda, Y.) et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 904 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abbe11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ALMA twenty-six arcmin2 survey of GOODS-S at one millimeter (ASAGAO): Millimeter properties of stellar mass selected galaxies2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, Y. (Ueda, Y.) et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 ページ: -

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa057

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dual Supermassive Black Holes at Close Separation Revealed by the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program2020

    • 著者名/発表者名
      Silverman, J. (Ueda, Y.) et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aba4a3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Search for Optically Dark Infrared Galaxies without Counterparts of Subaru Hyper Suprime-Cam in the AKARI North Ecliptic Pole Wide Survey Field2020

    • 著者名/発表者名
      Toba, Y. (Ueda, Y.) et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab9cb7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nature of Compton-thick Active Galactic Nuclei in "Nonmerging" Luminous Infrared Galaxies UGC 2608 and NGC 5135 Revealed with Broadband X-Ray Spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada, S., Ueda, Y. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab94b1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of an X-Ray Clumpy Torus Model (XCLUMPY) to 10 Obscured Active Galactic Nuclei Observed with Suzaku and NuSTAR2020

    • 著者名/発表者名
      Tanimoto, A., Ueda, Y. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 ページ: -

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab96bc

    • 査読あり
  • [学会発表] The origin of the cosmic X-ray background2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda, Y.
    • 学会等名
      Connecting high-energy astroparticle physics for origins of cosmic rays and future perspectives
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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