ブラックホールへのガス降着現象の詳細観測のための近赤外線モニター観測体制の構築

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25707012
• 研究機関: 宮城教育大学
• 研究代表者: 西山 正吾 宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (20377948)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 赤外線天文学 / ブラックホール / 銀河系 / 銀河中心核

研究実績の概要

ガス雲降着現象によるブラックホール増光現象を観測するために、IRSF赤外線望遠鏡によるモニター観測を実施した。モニター期間は、ガス雲がブラックホールに最接近すると予想される2013年前半を含む、2013年2月から2015年4月までである。観測日数は合計192日、観測回数は1088回であった。
モニター期間の中で、ブラックホールの大きな増光を検出することはできなかった。観測データを用いて、観測中の検出限界を見積もった。点源の形を各観測画像で決め、明るさを変えた点源をブラックホールの位置に埋め込み、その検出可能性を計算するシミュレーションを行った。その結果、このモニター観測の検出限界(3シグマ)は平均12等(Kバンド)、シーイングによって10.5等から13.5等まで変化することがわかった。Kバンドの12等は、静穏期に比べて約100倍明るい状態に対応する。このように大きく増光する現象は、今回の観測期間内には起きていないことがわかった。
残念ながら本研究の主目的である、ブラックホールの増光現象を検出することはできなかった。この主要因は、ガス雲がガス単独ではなく、内部に星のような天体が存在するからだと考えられている。我々と同様モニター観測を行っていたX線や電波でも、大きな増光現象を発見できなかった。
同じデータを使って、新たな変光星の探索を行った。数年にわたる観測データがあるので、長周期変光星を探すことができる。銀河系中心約8分角四方の領域を解析した結果、これまでに知られていなかった変光星11天体を発見した。内訳はセファイド型変光星が1天体、ミラ型変光星が10天体である。セファイド型変光星は周期が約50日、距離約6kpcにある2型セファイドである可能性が高い。ミラ型変光星は、周期が約100日から500日、距離は6から20kpcの範囲に分布する。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28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] Broad-lined Supernova 2016coi with a Helium Envelope (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Yamanaka, T. Nakaoka, M. Tanaka, K. Maeda, S. Honda, H. Hanayama, T. Morokuma, M. Imai, K. Kinugasa, K. L. Murata, T. Nishimori, O. Hashimoto, H. Gima, K. Hosoya, A. Ito, M. Karita, M. Kawabata, K. Morihana, Y. Morikawa, K. Murakami, T. Nagayama, T. Ono, H. Onozato, Y. Sarugaku, M. Sato, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 837 ページ: id. 1
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa5f57
  • 査読あり
• [雑誌論文] V5852 Sgr: an unusual nova possibly associated with the Sagittarius stream (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Aydi, P. Mroz, P. A. Whitelock, S. Mohamed, L. Wyrzykowski, A. Udalski, P. Vaisanen, T. Nagayama, M. Dominik, A. Scholz, H. Onozato, R. E. Williams, S. T. Hodgkin, S. Nishiyama, M. Yamagishi, A. M. S. Smith, T. Ryu, A. Iwamatsu, I. Kawamata
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 461 ページ: 1529-1538
  • DOI: 10.1093/mnras/stw1396
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] The universality of the interstellar extinction law in our Galaxy (2017)
  • 著者名/発表者名: Shogo Nishiyama
  • 学会等名: Workshop on Studies on variable stars and extinction law in the Milky Way and nearby galaxies
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス, 東京都文京区
  • 年月日: 2017-03-27 – 2017-03-28
  • 国際学会
• [学会発表] セファイドを用いた銀河面偏光観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 善光哲哉、栗田光樹夫、木野勝、長友竣、長田哲也、松永典之、西山 正吾、中島康
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡県福岡市
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-18
• [学会発表] 銀河系バルジ領域における拡散X線強度と近赤外星数面密度の空間分布比較 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長友竣、長田哲也、栗田光樹夫、木野勝、善光哲哉、鶴剛、山内茂 雄、信川久実子、信川正順、西山正吾
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡県福岡市
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-17
• [学会発表] IRSF による Wolf-Rayet 星の食連星探査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野里宏樹
  • 学会等名: 2016年度IRSF勉強会
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2017-03-01 – 2017-03-01
• [学会発表] Near-infrared Polarimetric Survey of the Central Region of Our Galaxy (2017)
  • 著者名/発表者名: Shogo Nishiyama
  • 学会等名: 2nd CORE-U Conference: Cosmic Polarimetry from Micro to Macro Scales
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス, 広島県東広島市
  • 年月日: 2017-02-17 – 2017-02-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Wolf-Rayet 星の食連星探査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野里宏樹
  • 学会等名: 理学・生命科学 2研究科合同シンポジウム2017
  • 発表場所: 東北大学 青葉山キャンパス, 宮城県仙台市
  • 年月日: 2017-02-17 – 2017-02-17
• [学会発表] 銀河系中心領域に存在するyoung, intermediate-age stars の起源の探査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩松篤史、板由房、西山正吾
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学, 愛媛県松山市
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
• [学会発表] 赤外線暗黒星雲 “ネッシー” 星雲の近赤外線偏光観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉谷光司、楠根貴成、中村文隆、西山正吾、SIRPOL チーム
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学, 愛媛県松山市
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
• [学会発表] Astrometry and Narrow-band Imaging of the Galactic Center with ULTIMATE-Subaru (2016)
  • 著者名/発表者名: Shogo Nishiyama
  • 学会等名: ULTIMATE-Subaru Science Workshop 2016
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス, 東京都三鷹市
  • 年月日: 2016-06-16 – 2016-06-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Interstellar Extinction Laws from Optical to Infrared Wavelengths in the Galaxy (2016)
  • 著者名/発表者名: Shogo Nishiyama
  • 学会等名: Astronomical Distance Determination in the Space Age
  • 発表場所: International Space Science Institute Beijing, China
  • 年月日: 2016-05-23 – 2016-05-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Sgr A*近傍の星の観測とSMBH (2016)
  • 著者名/発表者名: 西山正吾
  • 学会等名: ブラックホール地平面勉強会
  • 発表場所: 宇宙科学研究所相模原キャンパス, 神奈川県相模原市
  • 年月日: 2016-05-07 – 2016-05-07