すばるHSCとeROSITA衛星の連携広域観測で解明する巨大ブラックホール進化

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H01949
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 長尾 透 愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 教授 (00508450)
• 研究分担者: 伊藤 洋一 兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 教授 (70332757)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 光学赤外線天文学 / X線γ線天文学 / 多波長天文学 / 巨大ブラックホール / 銀河進化

研究実績の概要

計画3年目となる2022年度には、すばるHSC可視光サーベイの完了を受けてデータ活用の最大化を狙うと共に、eROSITAエックス線サーベイのデータとHSC可視光データとを組み合わせることによる活動銀河核研究を進めた。それぞれ、具体的な内容を以下に示す。
HSCデータを活用した研究成果として、近赤外線・中間赤外線サーベイデータとの組み合わせにより選出した「塵に深く覆われた活動銀河核」の一部について、可視光の短波長側でSEDが超過している現象に注目し、可視光分光観測によって、そうした天体に強力なアウトフローが生じていることを解明したことが挙げられる(Noboriguchi, Nagao, et al., 2022, ApJ, 941, 195)。更に、赤方偏移0.3<z<1.4の電波銀河について周辺環境を系統的に調査したところ、現在の宇宙では電波銀河が高密度環境で見られるという傾向が、昔の宇宙に遡るにつれてあまり顕著ではなくなっていくことを見出した(Uchiyama, Yamashita, Nagao, et al. 2022, ApJ, 934, 68)。一方、z=4.7という初期宇宙に存在する電波銀河HSC J0839+0113について、顕著な密度超過領域のそばに存在することを明らかにした(Uchiyama, Yamashita, Nagao, et al. 2022, PASJ, 74, L27)。これらは巨大ブラックホールの興味深い進化段階における特徴を捉えた結果として意義深い。
eROSITA-HSC共同研究についても、継続的なテレビ会議やプロジェクトごとの綿密な議論を経て、フィードバック段階にあるクェーサーの発見、中間赤外線で選択された活動銀河核の統計的性質、HSCで選択された電波銀河のエックス線での特徴、といった結果をとりまとめて論文として公表することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] プリンストン大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: プリンストン大学
• [国際共同研究] マックスプランク研究所/ポツダム天体物理研究所(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: マックスプランク研究所/ポツダム天体物理研究所
• [国際共同研究] ボローニャ大学(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: ボローニャ大学
• [国際共同研究] 中央研究院天文及天文物理研究所/国立清華大学(台湾)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: 中央研究院天文及天文物理研究所/国立清華大学
• [国際共同研究] アテネ国立天文台(ギリシャ)
  • 国名: ギリシャ
  • 外国機関名: アテネ国立天文台
• [雑誌論文] Massive Molecular Gas Companions Uncovered by Very Large Array CO(1?0) Observations of the z = 5.2 Radio Galaxy TN J0924?2201 (2023)
  • 著者名/発表者名: Lee Kianhong, Kohno Kotaro, Hatsukade Bunyo, Egusa Fumi, Yamashita Takuji, Schramm Malte, Ichikawa Kohei, Imanishi Masatoshi, Izumi Takuma, Nagao Tohru, Toba Yoshiki, Umehata Hideki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 944 ページ: id.35
  • DOI: 10.3847/1538-4357/acaf58
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS) (2023)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa K., Yamashita T., Merloni A., Li J., Liu T., Salvato M., Akiyama M., Arcodia R., Dwelly T., Chen X., Imanishi M., Inayoshi K., Kawaguchi T., Kawamuro T., Kokubo M., Matsuoka Y., Nagao T., Schramm M., Suh H., Tanaka M., Toba Y., Ueda Y.
  • 雑誌名: Astronomy &amp; Astrophysics 巻: 672 ページ: id.A171
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202244271
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Multiline Assessment of Narrow-line Regions in z~3 Radio Galaxies (2022)
  • 著者名/発表者名: Terao Koki, Nagao Tohru, Onishi Kyoko, Matsuoka Kenta, Akiyama Masayuki, Matsuoka Yoshiki, Yamashita Takuji
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 929 ページ: id.51
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac5b71
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS). Identification and characterization of the counterparts to point-like sources (2022)
  • 著者名/発表者名: Salvato M., Wolf J., Dwelly T., Georgakakis A., Brusa M., Merloni A., Liu T., Toba Y., Nandra K., Lamer G., Buchner J., Schneider C., Freund S., Rau A., Schwope A., Nishizawa A., Klein M., Arcodia R., Comparat J., Musiimenta B., Nagao T., et al.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 661 ページ: id.A3
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202141631
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS). The first archetypal quasar in the feedback phase discovered by eROSITA (2022)
  • 著者名/発表者名: Brusa M., Urrutia T., Toba Y., Buchner J., Li J.-Y., Liu T., Perna M., Salvato M., Merloni A., Musiimenta B., Nandra K., Wolf J., Arcodia R., Dwelly T., Georgakakis A., Goulding A., Matsuoka Y., Nagao T., Schramm M., Silverman J. D., Terashima Y.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 661 ページ: id.A9
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202141092
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS). A multiwavelength view of WISE mid-infrared galaxies/active galactic nuclei (2022)
  • 著者名/発表者名: Toba Y., Liu T., Urrutia T., Salvato M., Li J., Ueda Y., Brusa M., Yutani N., Wada K., Nishizawa A. J., Buchner J., Nagao T., Merloni A., Akiyama M., Arcodia R., Hsieh B. -C., Ichikawa K., Imanishi M., Inoue K. T., Kawaguchi T., Lamer G., Nandra K., Silverman J. D., Terashima Y.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 661 ページ: id.A15
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202141547
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Wide and Deep Exploration of Radio Galaxies with Subaru HSC (WERGS). VII. Redshift Evolution of Radio Galaxy Environments at z = 0.3-1.4 (2022)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Hisakazu., Yamashita Takuji., Nagao Tohru., Ichikawa Kohei., Toba Yoshiki., Ishikawa Shogo., Kubo Mariko., Kajisawa Masaru., Kawaguchi Toshihiro., Kawakatu Nozomu., Lee Chien-Hsiu., Noboriguchi Akatoki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 934 ページ: id.68
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac77ee
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An AGN with an Ionized Gas Outflow in a Massive Quiescent Galaxy in a Protocluster at z = 3.09 (2022)
  • 著者名/発表者名: Kubo Mariko., Umehata Hideki., Matsuda Yuichi., Kajisawa Masaru., Steidel Charles C.., Yamada Toru., Tanaka Ichi., Hatsukade Bunyo., Tamura Yoichi., Nakanishi Kouichiro., Kohno Kotaro., Lee Kianhong., Matsuda Keiichi., Ao Yiping., Nagao Tohru., Yun Min S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 935 ページ: id.89
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ac7f2d
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] XXL-HSC: Link between AGN activity and star formation in the early Universe (z>3.5) (2022)
  • 著者名/発表者名: Pouliasis E., Mountrichas G., Georgantopoulos I., Ruiz A., Gilli R., Koulouridis E., Akiyama M., Ueda Y., Garrel C., Nagao T., Paltani S., Pierre M., Toba Y., Vignali C.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 667 ページ: id.A56
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202243502
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Subaru High-z Exploration of Low-Luminosity Quasars (SHELLQs). XV. Constraining the cosmic reionization at 5.5 < z < 7 (2022)
  • 著者名/発表者名: Lu Ting-Yi, Goto Tomotsugu, Hashimoto Tetsuya, Santos Daryl Joe D, Wong Yi Hang Valerie, Kim Seong Jin, Hsiao Tiger Y-Y, Kilerci Ece, Ho Simon C-C, Nagao Tohru, Matsuoka Yoshiki, Onoue Masafusa, Toba Yoshiki, SHELLQs collaboration
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 517 ページ: 1264-1281
  • DOI: 10.1093/mnras/stac2681
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Extreme Nature of Four Blue-excess Dust-obscured Galaxies Revealed by Optical Spectroscopy (2022)
  • 著者名/発表者名: Noboriguchi Akatoki, Nagao Tohru, Toba Yoshiki, Ichikawa Kohei, Kajisawa Masaru, Kato Nanako, Kawaguchi Toshihiro, Matsuhara Hideo, Matsuoka Yoshiki, Onishi Kyoko, Onoue Masafusa, Tamada Nozomu, Terao Koki, Terashima Yuichi, Ueda Yoshihiro, Yamashita Takuji
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 941 ページ: id.195
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aca403
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Optical IFU observations of GOALS sample with KOOLS-IFU on Seimei Telescope: Initial results of nine U/LIRGs at z < 0.04 (2022)
  • 著者名/発表者名: Toba Y., Yamada S., Matsubayashi K., Terao K., Moriya A., Ueda Y., Ohta K., Hashiguchi A., Himoto K. G, Izumiura H., Joh K., Kato N., Koyama S., Maehara H., Misato R., Noboriguchi A. Ogawa S., Ota N., Shibata M., Tamada N., Yanagawa A., Yonekura N., Nagao T., Akiyama M., Kajisawa M., Matsuoka Y.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 74 ページ: 1356-1367
  • DOI: 10.1093/pasj/psac073
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Wide and Deep Exploration of Radio Galaxies with Subaru HSC (WERGS). IX. The most overdense region at z~5 inhabited by a massive radio galaxy (2022)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Hisakazu, Yamashita Takuji, Nagao Tohru, Ono Yoshiaki, Toshikawa Jun, Ichikawa Kohei, Kawakatu Nozomu, Kajisawa Masaru, Toba Yoshiki, Matsuoka Yoshiki, Kubo Mariko, Imanishi Masatoshi, Ito Kei, Kawaguchi Toshihiro, Lee Chien-Hsiu, Saito Tomoki
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 74 ページ: L27-L32
  • DOI: 10.1093/pasj/psac075
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] The nature of new z~4 high-z radio galaxies from HSC-SSP and VLA/FIRST (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y., Nagao, T., Uchiyama, H., Yamashita, T., Toba, Y., Kubo, M., Noboriguchi, A., Ono, Y., Harikane, Y.
  • 学会等名: Subaru Users Meeting FY2022
  • 国際学会
• [学会発表] Environment of SDSS quasars at z = 0.3-1.0 traced by Subaru HSC (2023)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K., Nagao, T., Uchiyama, H., Kubo, M.
  • 学会等名: The 9th galaxy evolution workshop
  • 国際学会
• [学会発表] 高赤方偏移クェーサーを用いた超大質量原始ブラックホール生成シナリオの検証 (2023)
  • 著者名/発表者名: He, W, 松岡良樹, 長尾透, 篠原拓見, 須山輝明, 高橋智
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
• [学会発表] Chemical evolution of dusty galaxies in the cosmic noon (2023)
  • 著者名/発表者名: Nagao, T.
  • 学会等名: PRIMA Community Workshop 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Environment of SDSS quasars at z = 0.3-1.0 traced by Subaru HSC (2023)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K., Nagao, T., Uchiyama, H., Kubo, M.
  • 学会等名: The First SUPER-IRNET Workshop -Rebooting Our In-Person Collaboration-
  • 国際学会
• [学会発表] Future infrared views for the chemical enrichment history of galaxies (2022)
  • 著者名/発表者名: Nagao, T.
  • 学会等名: Symposium "The golden decade of infrared astrophysics" in the European Astronomical Society Annual Meeting 2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] New pictures of radio galaxies viewed with Subaru/HSC (2022)
  • 著者名/発表者名: Nagao, T.
  • 学会等名: AGN mini-workshop in Kagoshima
• [学会発表] BLRの起源: Radiation-driven fountain modelからの示唆 (2022)
  • 著者名/発表者名: 和田桂一, 工藤祐己, 長尾透
  • 学会等名: AGN mini-workshop in Kagoshima
• [学会発表] A Wide and Deep Exploration of Radio Galaxies with Subaru HSC (WERGS): z=4.72の電波銀河周辺環境 (2022)
  • 著者名/発表者名: 内山久和, 山下拓時, 長尾透, 鍛冶澤賢, 松岡良樹, 久保真理子, 小野宜昭, 利川潤, 市川幸平, 川勝望, 鳥羽儀樹, 今西 昌俊, 伊藤慧, 川口俊宏, Lee, C. -H., 斎藤智樹
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] すばる望遠鏡HSCデータとSDSSクェーサーカタログを用いたz=0.3－1.0のクェーサー周辺環境の調査 (2022)
  • 著者名/発表者名: 柴田航平, 長尾透, 内山久和, 久保真理子
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] UNIONS データに基づく赤方偏移3の電波銀河探査 (2022)
  • 著者名/発表者名: 井手亮太, 長尾透, 内山久和, 久保真理子, 山本優太
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] 赤方偏移4における遠方電波銀河の探査と性質調査 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山本優太, 長尾透, 久保真理子, 内山久和, 山下拓時, 鳥羽儀樹, 登口暁, 播金優一, 小野宜昭
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] Gemini/GNIRSを用いたblue-excess dust-obscured galaxiesの近赤外線分光観測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 登口暁, 長尾透, 久保真理子, 寺島雄一, 山本優太, 鳥羽儀樹, 寺尾航暉, 山下拓時, 秋山正幸, 市川幸平, 藤本征史, 泉琢磨, 小山舜平, 本原顕太郎, 大西響子, 尾上匡房, Malte Schramm, 山中郷史
  • 学会等名: 日本天文学会2022年秋季年会
• [学会発表] PFS余剰ファイバーを用いたAGNサイエンス案 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鳥羽儀樹, 松岡良樹, 長尾透, 三澤透, John Silverman
  • 学会等名: PFS科学運用に関するコミュニティーミーティング
• [学会発表] AGNの観測的研究：すばるHSCからその先へ (2022)
  • 著者名/発表者名: 長尾透
  • 学会等名: 初代星・初代銀河研究会2022
  • 招待講演
• [学会発表] Environment of SDSS quasars at z = 0.3-1.0 traced by Subaru HSC (2022)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K., Nagao, T., Uchiyama, H., Kubo, M.
  • 学会等名: Tracing the SMBH growth: outlook beyond the HSC-SSP, and future collaborations
  • 国際学会
• [学会発表] A near-infrared spectroscopic observation for a blue-excess dust-obscured galaxy by using Gemini/GNIRS (2022)
  • 著者名/発表者名: Noboriguchi, A., Nagao, T., Terashima, Y., Yamamoto, Y., Toba, Y., Terao, K., Yamashita, T., Akiyama, M., Ichikawa, K., Kubo, M., Fujimoto, S., Izumi, T., Koyama, S., Motohara, K., Onishi, K., Onoue, M., Schramm, M., Yamanaka, S.
  • 学会等名: Tracing the SMBH growth: outlook beyond the HSC-SSP, and future collaborations
  • 国際学会
• [学会発表] A new z~4 radio galaxy survey with HSC-SSP and VLA/FIRST (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y., Nagao, T., Kubo, M., Uchiyama, H., Yamashita, T., Toba, Y., Noboriguchi, A., Harikane, Y., Ono, Y.
  • 学会等名: Tracing the SMBH growth: outlook beyond the HSC-SSP, and future collaborations
  • 国際学会