モンテカルロ輻射輸送計算とX線偏光観測による巨大ブラックホールと銀河共進化の解明

利用蒙特卡罗辐射传输计算和 X 射线偏振观测阐明超大质量黑洞和星系的共同演化

基本信息

批准号：
20J00119
负责人：
谷本敦
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Kagoshima University (2022)The University of Tokyo (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

活動銀河核(Active Galactic Nucleus: AGN)のトーラス構造の理解は、非常に重要である。AGNは、超巨大質量ブラックホール(SuperMassive Black Hole: SMBH)への質量降着により、約10億太陽光度で銀河中心が明るく輝く現象である。AGNの構造は、降着円盤がSMBHを取り囲み、さらにトーラスと呼ばれる構造が、これらを取り囲んでいると考えられている。このAGNトーラスは、母銀河からSMBHへの質量供給の役割を担うと考えられている。すなわち、AGNトーラスの理解は、SMBHと銀河の共進化を理解する上で非常に重要である。しかしながら、その構造やその形成機構は未だに理解されていない。トーラス構造を調べるには、X線偏光観測が最適な手段の1つである。何故なら、X線は、AGNトーラス内のガスによりCompton散乱され、偏光するためである。すなわち、その偏光度は、AGNトーラスの形状や密度に強く依存する。近年、X線天文衛星Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE)により、最近傍のCompton-thick AGNであるCircinus galaxyのX線偏光が初めて検出された。この偏光度を説明するために、単純な幾何構造を仮定したAGNトーラスからの輻射輸送計算がいくつか行われている。そこで私は、より現実的な、輻射駆動噴水モデルに基づいた、偏光度計算に取り組んだ。ここで輻射駆動噴水モデルとは、非等方な紫外線放射やX線加熱により、非定常なAGNトーラスのような構造を形成する理論モデルである。この結果、私は、IXPEにより観測されたCircinus galaxyの偏光度の再現に成功した。これは、X線偏光の起源が、Compton-thickなfailed windであることを示唆する。

了解活动星系核（AGN）的环面结构极其重要。 AGN 是一种由于超大质量黑洞 (SMBH) 的质量吸积而使星系中心发出约 10 亿太阳光度的明亮现象。 AGN的结构被认为是吸积盘围绕着SMBH，SMBH进一步被称为环面的结构包围。人们认为这个活动星系核环面在从宿主星系向超大质量黑洞提供质量方面发挥着重要作用。换句话说，了解活动星系核环面对于理解SMBH和星系的共同演化非常重要。然而，其结构和形成机制仍不清楚。 X射线偏振观察是研究环面结构的最佳方法之一。这是因为 X 射线是康普顿散射的，并且被 AGN 环面内的气体偏振。也就是说，偏振度很大程度上取决于活动星系核环面的形状和密度。最近，X射线天文卫星成像X射线偏振探测器（IXPE）首次探测到最近的康普顿厚活动星系核——圆规座星系的X射线偏振。为了解释这种偏振程度，假设简单的几何形状，我们对 AGN 环面进行了几次辐射传输计算。因此，我致力于基于更真实的辐射驱动喷泉模型来计算偏振度。这里，辐射驱动喷泉模型是通过各向异性紫外线辐射和X射线加热形成不稳定的AGN环面结构的理论模型。结果，我成功地再现了 IXPE 观测到的圆规座星系的偏振程度。这表明 X 射线偏振的起源是康普顿厚度的失败风。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Detailed design of the science operations for the XRISM mission

XRISM 任务科学操作的详细设计

DOI：
10.1117/1.jatis.7.3.037001
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Terada Yukikatsu;Holl;Matt;Loewenstein Michael;Tashiro Makoto;他35名（35番目）
通讯作者：
他35名（35番目）

NuSTAR Observations of 52 Compton-thick Active Galactic Nucleus Candidates Selected by the Swift/Burst Alert Telescope All-sky Hard X-Ray Survey

NuSTAR 观测由 Swift/爆发警报望远镜全天硬 X 射线巡天选出的 52 个康普顿厚的活跃星系核候选体

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsushi Tanimoto; Yoshihiro Ueda;Hirokazu Odaka
通讯作者：
Hirokazu Odaka

Orbital- and Spin-phase Variability in the X-Ray Emission from the Accreting Pulsar Centaurus X-3

吸积脉冲星 Centaurus X-3 发射的 X 射线的轨道和自旋相位变化

DOI：
10.3847/1538-4357/acadde
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tamba Tsubasa;Odaka Hirokazu;Tanimoto Atsushi;Suzuki Hiromasa;Takashima Satoshi;Bamba Aya
通讯作者：
Bamba Aya

4 2021ApJS..257...61Y 2021/12 cited: 3 quick access to full text links quick links to lists of references, citations and more quick links to data associated with this article Comprehensive Broadband X-Ray and Multiwavelength Study of Active Galactic Nucle

4 2021ApJS..257...61Y 2021/12 引用：3 快速访问全文链接快速链接到参考文献、引文列表以及与本文相关的数据的更多快速链接活动星系的综合宽带 X 射线和多波长研究