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。

这项研究促进了以下两项观察性研究，其目的是在巨大的灰尘覆盖的爆炸性星形星系中生长的爆炸性黑洞，并阐明星系和巨型黑洞的共同进化过程。 (1) We have developed a new concept spectroscopic device DESHIMA, which can simultaneously spectroscopy a wideband that ranges from several to ten times more than conventional heterodyne spectroscopy systems, and installed on the sub-millimeter telescope ASTE to perform spectroscopic observations of bright, explosive star-forming galaxies (sub-millimeter wave galaxies) with sub-millimeter waves.这使我们能够使用[CII]158μm发射线测量光谱红移，并检查高兴奋的CO发射线（X射线偏差​​区域的指标），从而检查了隐藏的生长巨型黑洞的频率。 （2）使用跨越26个正方形的Alma，商品S区是由1.2mm波长带和深X射线数据（来自Chandra卫星的7ms数据）无偏见的，以探索埋在灰尘中的活跃的巨型黑洞。在研究的第一年，我们进行了准备在ASTE望远镜上安装Deshima的准备工作，还分析了大量ALMA数据。在前者中，我们开始制定与新概念光谱设备Deshima的规格相匹配的数据格式，并根据这些方法检查数据分析方法。对于后者，我们使用ALMA（也两个频率设置）添加了大量的马赛克数据，以创建一个波长为1.2mm的单个连续波映像，然后首先开始创建高显着性对象的列表。在Chandra卫星的最新数据（7ms）数据交叉匹配后，有11个统计可靠的Alma体，据显示，其中许多伴随着X射线辐射。将来，我们计划进一步定量比较红外和X射线光度。

项目成果

エジンバラ大学(英国)

爱丁堡大学（英国）

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）

INAOE(メキシコ)

伊诺伊（墨西哥）

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）