偏光の時間変動を利用した活動銀河核ジェットの磁場構造の研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22540252
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 植村 誠 広島大学, 宇宙科学センター, 准教授 (50403514)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 天文学 / 光学赤外線天文学 / 偏光 / 活動銀河核

研究概要

本年度は典型的なブレーザー天体として有名な「BL Lac」について詳細な研究が進み、2本の査読論文（Sakimoto, Uemura, et al. 2013、Gaur, Uemura, et al. 2013）として発表した。
Sakimoto, Uemura, et al. 2013 では本課題で開発した偏光成分の分離手法も用いて、観測された偏光の時間変動が短時間のフレアと長期的なトレンドに分離できることを発見した。長期的なトレンドはこの天体では初めて同定されたものであり、時間と共に増減はするものの偏光の方位角は変化しないことから、この成分の放射源がジェット中で一定の場所であることが示唆された。また、短期フレアの活動性と長期トレンドに相関がなく、別の場所からの放射であることも報告している。色の時間変動の解析からは、短期フレアよりも長期トレンドの方が高エネルギー電子が放射冷却で失われずに多く残っていることがわかった。これは放射領域に注入されたエネルギーが比較的小さかったことを示唆する。
一方で、Gaur, Uemura, et al. 2013 では、2008年に光度と偏光の強い反相関関係が見られたことを明らかにした。これは、ブレーザーで観測される現象としては大変珍しい現象で、天体が明るくなるフレア時には長期トレンドと直交した方向の偏光成分が短期フレアとして観測されていることを示唆する。この観測事実も、ジェットの中で複数のタイムスケールの異なる放射領域が存在し、各領域の磁場構造に系統的な差があることを支持する結果である。
また、これらの他にもジェット天体における1日以内の急激な偏光変動を検出し、論文にまとめている。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Anti-correlated Optical Flux and Polarization Variability in BL Lac (2014)
  • 著者名/発表者名: Gaur, Gupta, Wiita, Uemura, Itoh, Sasada
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: Volume 781 ページ: article id. L4, 5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/781/1/L4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minute-scale Rapid Variability of the Optical Polarization in the Narrow-line Seyfert 1 Galaxy PMN J0948+0022 (2013)
  • 著者名/発表者名: Itoh, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: Volume 775 ページ: article id. L26, 6
  • DOI: 10.1088/2041-8205/775/1/L26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photopolarimetric Monitoring of the Blazar BL Lac in the Optical and Near-Infrared Bands: Decay of the Long-Lived Component (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakimoto, Uemura, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Vol.65 ページ: Article No.35, 8
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radio to gamma-ray variability study of blazar S5 0716+714 (2013)
  • 著者名/発表者名: Rani, et al.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: Volume 552 ページ: id.A11, 24
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201321058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dense Optical and Near-infrared Monitoring of CTA 102 during High State in 2012 with OISTER: Detection of Intra-night "Orphan Polarized Flux Flare" (2013)
  • 著者名/発表者名: Itoh, Ryosuke, Fukazawa, Yasushi, Tanaka, Yasuyuki T., Abe, Yuhei, Akitaya, Hiroshi, Arai, Akira, Hayashi, Masahiko, Hori, Takafumi, Isogai, Mizuki, Izumiura, Hideyuki, Kawabata, Koji S., Kawai, Nobuyuki, Kuroda, Daisuke, Miyanoshita, Ryo, Moritani, Yuki, Morokuma, Tomoki, Nagayama, Takahiro, Nakamoto, Jumpei
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 768 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1088/2041-8205/768/2/L24
  • 査読あり
• [学会発表] Current status and results of Kanata telescope (2014)
  • 著者名/発表者名: Uemura, M.
  • 学会等名: Understanding Relativistic Jets by Polarimetry and Synergetic Study from Radio to TeV
  • 発表場所: Hiroshima University
  • 年月日: 20140324-20140326
  • 招待講演
• [学会発表] 全変動最小化を使ったドップラー・トモグラフィー (2014)
  • 著者名/発表者名: 植村誠, 加藤太一, 野上大作, Ronald Mennickent
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] WZ Sge型矮新星の増光早期における輝線の起源 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植村誠, 加藤太一, 野上大作
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] Application of Total Variation Minimization To Doppler Tomography. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura, M.
  • 学会等名: The Golden Age of Cataclysmic Variables and Related Obects II
  • 発表場所: Palermo, Italy
  • 年月日: 20130909-20130914
  • 招待講演
• [備考] 宇宙科学センターHP
  • URL: http://www.hiroshima-u.ac.jp/hasc/