Study of growth process of dust-enshrouded super-massive blackholes

尘埃覆盖的超大质量黑洞生长过程研究

• 批准号: 17H01108
• 负责人: 河野 孝太郎
• 金额: $ 28.12万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H01108/
• 关键词: 巨大ブラックホール; ダスト; 超伝導; ミリ波サブミリ波; 爆発的星生成

本研究は、多量のダストに覆われた爆発的星形成銀河の中で成長する巨大ブラックホールを探査し、銀河と巨大ブラックホールの共進化過程を明らかにすることを目的として、次の2つの観測的研究を推進するものであった。(1) 従来のヘテロダイン分光システムと比較して数倍から数10倍に及ぶ広帯域を一挙に分光できる新しい概念の分光装置DESHIMAを開発し、サブミリ波望遠鏡ASTEに搭載して、サブミリ波で明るい爆発的星形成銀河(サブミリ波銀河)の分光観測を行う。これにより、[CII] 158μm輝線を利用した分光赤方偏移を測定すると共に、高励起CO輝線(X線乖離領域の指標)を調べることにより、隠された成長中の巨大ブラックホールの存在頻度を調べる。(2) 26平方分に及ぶALMAを使ったGOODS-S領域の波長1.2mm帯無バイアス探査と、深いX線データ(Chandra衛星による7Msデータ)を組み合わせ、ダストに埋もれた活動的巨大ブラックホールの探査を行う。研究初年度は、DESHIMAのASTE望遠鏡への搭載準備を進めると共に、ALMAの膨大なデータの解析を進めた。前者においては、新しい概念の分光装置であるDESHIMAの仕様にあわせたデータフォーマットの策定を進めると共に、データ解析の手法の検討とそれに基づく観測モードの検討を進めた。後者については、ALMAを使った膨大なモザイクデータ(周波数セットアップも2つ)を足し合わせて、単一の波長1.2mm帯連続波画像を作成し、まずはsignificanceの高い天体リストの作成を進めた。統計的に確実なALMA天体11個について、Chandra衛星による最新かつ最も深いデータ(7Ms)データとのクロスマッチを進めた結果、その多くがX線放射を伴うことを明らかにした。今後、さらに赤外線光度とX線光度の定量的な比較を進めていく予定である。

This study is aimed at exploring the coevolution of the Milky Way and the formation of a large number of explosive stars in the Milky Way, and advancing the study of the second phase of the Milky Way. (1)The new concept of spectroscopic device DESHIMA was developed and used to carry out spectroscopic measurement of star formation galaxy (galaxy) in the middle of the explosion of star formation galaxy (galaxy). The [CII] 158μm luminosity is measured by spectral offset, and the CO luminosity (an indicator of X-ray divergence) is adjusted by frequency. (2)26 square minutes and less ALMA, GOODS-S field wavelength of 1.2 mm band, no detection, deep X-ray data (Chandra satellite), 7Ms data), combination, detection, buried activities of the huge range of detection. In the early years of the study, DESHIMA's ASTE telescope was ready for launch, and ALMA's expansion was analyzed. The former refers to the new concept of spectroscopic device, and the latter refers to the method of determination and analysis. In the latter case, ALMA makes it possible to expand the image of the object (number of cycles) and to create a continuous wave image with a wavelength of 1.2mm. The statistical results of 11 ALMA objects, Chandra satellites, the latest and deepest ones (7Ms), X-ray emission, etc. In the future, quantitative comparison between infrared and X-ray luminosity will be carried out.

项目成果

デルフト工科大学/オランダ宇宙研究所/フローニンゲン大学(オランダ)

代尔夫特理工大学/荷兰空间研究所/格罗宁根大学（荷兰）

エジンバラ大学(英国)

爱丁堡大学（英国）

マサチューセッツ大学/米国国立電波天文台/アリゾナ大学(米国)

马萨诸塞大学/国家射电天文台/亚利桑那大学（美国）

ASIAA(台湾)

亚洲航空协会（台湾）

INAOE(メキシコ)

伊诺伊（墨西哥）