Deciphering the origin of supermassive black holes through the comprehensive study of multiple AGNs

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H00697
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Umemura Masayuki 筑波大学, 計算科学研究センター, 特命教授 (70183754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長尾 透 愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 教授 (00508450) ; 松田 有一 国立天文台, アルマプロジェクト, 助教 (20647268) ; 高橋 労太 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (40513453) ; 大内 正己 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40595716)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 巨大ブラックホール / 活動銀河核

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to unravel the origin of supermassive black holes through an integrated study of multiple AGNs using state-of-the-art theory and observation. In theory, we developed a three-dimensional general relativistic radiative transfer code without approximations, which is necessary to simulate the manifestation of multiple AGNs, and derived analytical solutions for relativistic radiation diffusion to treat photon trapping in super-Eddington accretion. For observations, we newly developed a narrow-band filter NB506 for the Subaru Telescope Prime Focus Camera (HSC) and combined it with the existing NB497, NB515, NB527 filters to perform a survey of broad line sources in the COSMOS field that are candidates for supermassive black holes.

Free Research Field

宇宙物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多重AGNは，超巨大ブラックホール―銀河バルジ関係を解明する鍵となる可能性があるが，本研究で行った一般相対論的輻射輸送コードの３次元への拡張ならびに光子の相対論的拡散過程の解析解の導出は，多重AGNが物理的にリンクして生まれる過程を明らかにするために必要な輻射流体プロセスを精密にシミュレーションするための基本ツールとなる。また，本研究で開発した狭帯域フィルターNB506は，既存のNB497, NB515, NB527フィルターと組み合わせることで，今後赤方偏移2～3における大規模なAGNサンプルの構築を可能にする。