高頻度・高解像度ＶＬＢＩ観測による巨大ブラックホールジェットの生成機構解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13J03094
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 秦 和弘 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 電波天文学 / 超長基線電波干渉計(VLBI) / 活動銀河核 / ブラックホール / 相対論的ジェット

Outline of Annual Research Achievements

活動銀河中心核における相対論的ジェットの生成機構解明は現在天文学における究極的課題の１つである。本課題では最近傍の巨大ブラックホール(BH)ジェットM87を対象に、BHから10-10000シュバルツシルト半径(Rs)における速度場や構造を精密測定し、世界に先駆けて磁場駆動型ジェット生成理論の直接検証を目指す。本目的達成に向け、高い解像度を備えた日本のVLBIアレイVERA、高い感度を実現する欧州VLBIネットワーク(EVN)を用いた高頻度モニター、更には日伊共同VLBI観測網、米国VLBI観測網VLBAを用いたBH最近傍の撮像観測を実施する。
本年度はこれまでの日伊での研究成果や進展が実を結び、国内の様々な研究会において招待講演として呼んでいただくなど、学振最終年度にふさわしい総まとめ的な一年になったと感じている。2015年の日本天文学会秋季年会においてもEVNとVERAを用いたM87の速度場測定について、学振期間中に得られた成果の総まとめとして口頭発表をさせていただいた。総まとめ論文を学振期間内に出版するには間に合わなかったが、現在順調に準備が進んでおり、間もなく投稿ができる予定である。
日伊共同VLBI観測については、2015年2月に実施した試験観測について、2016年1月ついに日伊基線でのフリンジ信号検出に成功した。日伊観測の着想から約4年ここまでの道のりは非常に長かったが、日伊双方のスタッフの協力のもと多くの試行錯誤を経て、学振期間の最終月にフリンジ検出が成功したことは本当に感慨深い。当初の計画からはかなり遅れてはいるものの、今後の本格的な科学運用に向けて非常に大きな一歩を踏み出せたと考えている。
最後に、約3年という長きに渡り多大なる援助を頂き、研究活動に専念できる環境を与えて頂いた本制度に心より感謝する。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Institute of Radio Astronomy in Bologna(イタリア)
  • Country Name: ITALY
  • Counterpart Institution: Institute of Radio Astronomy in Bologna
• [Int'l Joint Research] 韓国天文宇宙科学研究院(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: 韓国天文宇宙科学研究院
• [Journal Article] Discovery of off-axis jet structure of TeV blazar Mrk501 with mm-VLBI (2016)
  • Author(s): Koyama, S., Kino, M., Giroletti, M., Doi, A., Giovannini, G., Orienti, M., Hada, K., Ros, E., Niinuma, K., Nagai, H., Savolainen, T., Krichbaum, T. P., Perez-Torres, M. A.
  • Journal Title: Astronomy and Astrophysics Volume: 586 Pages: 113-122
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201526541
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] High-sensivity 86GHz(3.5mm) VLBI observations of M87: Deep imaging of the jet base at a resolution of 10 Schwarzschild radii (2016)
  • Author(s): Hada, K., Kino, M., Doi, A., Nagai, H., Honma, M., Akiyama, K., Tazaki, F., Lico, R., Giroletti, M., Giovannini, G., Orienti, M., Hagiwara, Y.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 817 Pages: 131-147
  • DOI: 10.3847/0004-637X/817/2/131
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Discovery of a Wandering Radio Jet Base after a Large X-Ray Flare in the Blazar Markarian 421 (2015)
  • Author(s): Niinuma, K., Kino, M., Doi, A., Hada, K., Nagai, H., Koyama, S.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters Volume: 807 Pages: 14-18
  • DOI: 10.1088/2041-8205/807/1/L14
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 230GHz VLBI observations of M87: Event-horizon-scale structure during an enhanced very-high-energy gamma-ray state in 2012 (2015)
  • Author(s): Akiyama, K., Lu, R., Fish, V.L., Doeleman, S.S., Broderick, A.E., Dexter, J., Hada, K., and 41 co-authors
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 807 Pages: 150-160
  • DOI: 10.1088/0004-637X/807/2/150
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Determination of central engine position and accretion disk structure in NGC4261 by core shift measurements (2015)
  • Author(s): Haga, T., Doi, A., Murata, Y., Sudou, H., Kameno, S., Hada, K.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 807 Pages: 15-29
  • DOI: 10.1088/0004-637X/807/1/15
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] 日韓合同VLBI観測網KaVAによるM87ジェット加速領域の高頻度・高解像度モニター (2016)
  • Author(s): 秦和弘
  • Organizer: 日本天文学会春季年会
  • Place of Presentation: 首都大学東京（東京都、八王子市）
  • Year and Date: 2016-03-14 – 2016-03-17
• [Presentation] Imaging the central <10Rs of the M87 nucleus with high-sensitivity 86GHz (2016)
  • Author(s): Hada, K.
  • Organizer: ALMA Workshop “Ultra-high-resolution observation with phased-ALMA”
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹（東京都、三鷹市）
  • Year and Date: 2016-01-13 – 2016-01-14
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] KaVA: The KVN and VERA Array (2015)
  • Author(s): Hada, K.
  • Organizer: IRA colloquium at INAF-IRA in Bologna
  • Place of Presentation: ボローニャ（イタリア）
  • Year and Date: 2015-11-23 – 2015-11-23
  • Invited
• [Presentation] VLBIで探る巨大ブラックホールジェット根元観測の最前線 (2015)
  • Author(s): 秦和弘
  • Organizer: 第30回ブラックホール地平面研究会
  • Place of Presentation: 山口大学（山口県、山口市）
  • Year and Date: 2015-10-10 – 2015-10-11
  • Invited
• [Presentation] Progress report on KaVA-M87 monitor project (2015)
  • Author(s): 秦和弘
  • Organizer: 第13回 水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • Place of Presentation: 国立天文台水沢（岩手県、奥州市）
  • Year and Date: 2015-09-24 – 2015-09-25
• [Presentation] Science cases with mmVLBI (2015)
  • Author(s): 秦和弘
  • Organizer: 第13回 水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
  • Place of Presentation: 国立天文台水沢（岩手県、奥州市）
  • Year and Date: 2015-09-24 – 2015-09-25
  • Invited
• [Presentation] EVNおよびVLBAを用いたM87ジェットにおける活動的ノットHST-1の長期運動モニター (2015)
  • Author(s): 秦和弘
  • Organizer: 日本天文学会秋季年会
  • Place of Presentation: 甲南大学（兵庫県、神戸市）
  • Year and Date: 2015-09-09 – 2015-09-11
• [Presentation] Imaging the jet base of M87: witnessing the collimation and acceleration site (2015)
  • Author(s): Hada, K.
  • Organizer: 8th East-Asia VLBI Workshop
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道、札幌）
  • Year and Date: 2015-07-08 – 2015-07-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] VLBI偏波サイエンスの現状と目標 (2015)
  • Author(s): 秦和弘
  • Organizer: ミリ波VLBIによるブラックホール天文学の野望と展望
  • Place of Presentation: 東洋大学（東京都、文京区）
  • Year and Date: 2015-07-04 – 2015-07-04
  • Invited
• [Presentation] VLBIで探る巨大ブラックホール探査の最前線 (2015)
  • Author(s): 秦和弘、秋山和徳
  • Organizer: 長野ブラックホール天文教育研究会
  • Place of Presentation: 長野高専（長野県、長野市）
  • Year and Date: 2015-05-30 – 2015-05-31
  • Invited
• [Remarks] 日韓合同電波望遠鏡群で探る巨大ブラックホールジェット～見えてきた「超光速噴出流」の現場～
  • URL: http://www.miz.nao.ac.jp/content/pr/pr20160312/c01
• [Remarks] NRAO Media Tip Sheet
  • URL: https://public.nrao.edu/news/tip-sheets/2016-feb-tip-sheet