談話会 | 2023年度
第626回
Speaker: 植田稔也 (デンバー大学)
Date: 12/15 Friday
Time: 17:00 – 18:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: 輝線天体の水素再結合線4本の強度観測から視線上の減光量と目標天体の物理状態を無矛盾で同時に判別する新手法について
Abstract: 観測天文学において減光(天体周辺、星間、銀河間すべて)はほぼ避けられない問題である。特に、 輝線天体の物理状態をプラズマ解析を用いて診断する場合、減光補正の精度がその後のプラズマ 解析の精度に如実に影響する。しかし、減光量見積りにはターゲット輝線天体の物理状態が必要に なるため、すぐに「鶏が先か、卵が先か」のジレンマに陥ってしまう。我々は、ターゲットである 輝線天体のスペクトルを取得する際に、水素再結合線が最低4本検知されていれば、そのターゲット までの減光量(c(Hb))と規格化された選択減光(Rv)、並びに、輝線天体の電子温度(ne)と電子 密度(Te)を、同時に無矛盾で同定する方法を開発した。この解法は、どの減光則を採択するかさえ 決定すれば、目標天体のスペクトルデータ以外の情報は一切必要無く、減光補正とプラズマ解析の 相互依存性を最大限に利用して、双方の最適解を同時包括的に求めることができるというものである。 輝線強度の観測精度が数%の場合、減光パラメーターについては10%程度、特にTeについては数%の 精度で解が求まることが検証された。今回は、多種多様な輝線天体に応用していただきたく、この 画期的な減光補正・プラズマ解析包括的無矛盾同時解法を紹介したい。
第625回
Speaker: 石川遼子（国立天文台）
Date: 12/8 Friday
Time: 16:00 – 17:30
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: 観測ロケット実験CLASP2＆2.1による太陽彩層磁場観測手法の開拓
Abstract: 太陽大気の包括的な磁場測定は、光球からコロナへのエネルギー輸送とその散逸を理解するために極めて重要である。しかし、ガス圧優勢 (β>1) から磁気圧優勢 (β＜1) に切り替わる彩層とそれよりも上空の大気層の磁場観測は圧倒的に不足している。そこで我々は、「紫外線の偏光」に着目し、その有用性を実証するため、日米欧観測ロケット実験CLASPを実施してきた。特に、2019年と2021年に観測を実施したChromospheric LAyer Spectro-Polarimeter (CLASP2 & CLASP2.1)は、電離マグネシウム線付近（280 nm）の波長域での高精度偏光分光観測を行い、太陽観測衛星ひのでによる光球磁場の観測とあわせ、光球から彩層最上部に至る磁力線の姿の詳細を明らかにした。本講演では、CLASP2、CLASP2.1の科学結果を紹介するとともに、紫外線偏光分光観測の展望についても触れたい。
第624回 (2 / 2)
Speaker: 木村 成生 (東北大学)
Date: 12/1 Friday
Time: 16:00 – 17:30
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: 星間空間を漂う孤立ブラックホールが引き起こす多波長放射とその観測可能性
Abstract:
我々の住む天の川銀河には10億個程度の恒星質量ブラックホールが存在すると考えられているが、そのほとんどは見つかっていない。孤立ブラックホールは周囲のガスを降着し、降着流を形成する。我々は孤立ブラックホールへの降着流が強く磁化した強磁場降着流（Magnetically Arrested Disk; MAD）になると考えた。MADでは磁気リコネクションにより電子が相対論的な温度まで加熱される。加えて、非熱的電子も加速されると考えられる。我々はそれらの粒子による多波長電磁波放射モデルを構築し、GaiaとeROSITAを用いることで孤立ブラックホールを見つけられることを示した。さらに、磁気リコネクションで非熱的な陽子も加速されると考えた場合、分子雲中に存在する孤立ブラックホールはPeVatronとなり、地球で観測されているPeV宇宙線の起源にもなり得る。加えて、孤立ブラックホールが生成した宇宙線陽子が周囲の分子雲と相互作用して放射するガンマ線は、近年になってLHAASOが発見した新種の未同定sub-PeVガンマ線天体の起源にもなり得ることを示す。
第624回 (1 / 2)
Speaker: 森谷 友由希(NAOJ)
Date: 12/1 Friday
Time: 15:00 – 16:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: すばる超広視野多天体分光器(PFS)のコミッショニング
Abstract:
すばる超広視野多天体分光器ははすばる望遠鏡次期観測装置の一つとして、東京大学カブリIPMU を中心とした国際協力によって開発が進められている超広視野ファイバー多天体分光器である。すばる望遠鏡主焦点の直径約1.3 度の視野内に2394 本のアクチュエータで付きのファイバーを配置し、青・赤・近赤外のカメラを持った4 台の分光器で380nm から1260nm の波長範囲に亘る低～中分散スペクトルを同時に取得することができる強力な装置である。その分装置は複雑で、ドーム棟の各部に主に４つの装置を配置している。これまでシステム統合や望遠鏡搭載試験をどのように効率よく進めていくかを検討してきたが、スカイを用いた望遠鏡試験が始まった2021年以降は実際の観測結果と残りの装置の状況を基に計画を更新しつつ試験観測を進めている。今回は試験観測の状況や今後の見込みについて話し、初期の計画との比較にも触れてみたい。
第623回
Speaker: Lixin Dai (香港大学)
Date: 11/30 Thursday
Time: 16:00 – 17:30
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: Tidal Disruption Events As Transient Probes of Massive Black Holes
Abstract: Tidal disruption events (TDEs), in which stars are torn apart by the tidal force of massive black holes, provide great opportunities for probing massive black hole demographics and studying black hole accretion and jet physics. In this talk, I will first give an introduction to the TDE physics and observations. Then I will discuss our latest work on understanding the rates, demographics, diversity, and evolution of TDEs. In particular, I will mention how we can use TDEs to probe intermediate mass black holes and Population III stars. I will also show our latest work on general relativistic and radiative transfer simulations for understanding the accretion and emission processes in TDEs.
第622回
Speaker: 川島由依 (ISAS, JAXA)
Date: 11/28 Tuesday
Time: 16:00 – 17:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: 系外惑星大気の特徴付け：大気スペクトルモデルの構築と観測データへの適用
Abstract:
これまでに発見された系外惑星の数は5000個にも及ぶ。発見された個々の惑星のスペクトルを観測し、それを理論モデルと比較すれば、その惑星の大気の物理・化学的な特性（温度構造や化学組成など）を明らかにすることができる。これら惑星大気の物理・化学的特性を系統的に観測すれば、大気の熱収支や化学反応、雲形成といった、背後にある大気の様々な物理・化学過程を総合的に解明することができる。また、それだけでなく、大気の物理・化学的特性は惑星の起源やハビタビリティ（生命存在可能性）を理解する鍵ともなっている。私はこれまで、雲生成や非平衡化学といった大気中の重要な化学過程を理論モデルに組み込むことで、宇宙および地上望遠鏡で得られた系外惑星・褐色矮星のスペクトルの観測結果を説明したり、個々の惑星の物理・化学的特性のより良い推定を可能にしたりする研究を行ってきた。本講演では、これらの大気モデル構築の取り組みおよび実際の観測データとの比較から得られた知見について紹介する。
第621回 (2 / 2)
Speaker: Alfredo Luminari (Tokyo Metropolitan U.)
Date: 11/24 Friday
Time: 16:00 – 17:30
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: Time-Evolving Photoionisation in the XRISM era
Abstract:
Photoionisation is one of the main mechanisms shaping the gaseous environment of bright astrophysical sources, including Active Galactic Nuclei, Gamma-Ray Bursts and compact sources such as X-Ray Binaries. Much information on the gas physics, chemistry and kinematics, as well as on the ionising source itself, can be gathered through optical to X-ray spectroscopy. Several public time equilibrium photoionisation codes are readily available and can be used to compute the gas ionisation and its spectroscopic imprint and compare it with the observations. However, as most (if not all) bright, accretion-powered sources are intrinsically variable, such codes are only able to offer an average description of the gas properties and, in the most extreme cases, can lead to an erroneous diagnostic of its density, physics and geometry. In all these cases, time-evolving photoionisation is necessary to properly analyse the observations and derive the gas properties consistently.In this talk I will present our new Time-Evolving Photoionisation Device (TEPID; Luminari+23), a new code that self-consistently solves time evolving photoionisation equations (both thermal and ionisation balance) and accurately follows the response of thegas to changes of the ionising source. TEPID produces time-resolved gas absorption spectra that can be directly fit to optical to X-ray observations. Along with the usual properties -ionisation, column density, velocity – time evolving ionisation offers a unique channel to directly constrain the gas number density, which is a totally degenerate quantity at equilibrium. The gas density, in turn, allows to self-consistently derive both the gas radial location and geometry and its mass and energy output. Such time-evolving codes are especially needed in light of the recently-launched XRISM satellite, whose microcalorimeter Resolve will perform unprecedented high-resolution spectroscopy through the entire X-ray band and will make equilibrium codes obsolete. Finally, I will present some applications of TEPID to XMM-Newton spectra of two dramatically different environments – AGN ionised absorbers and the circumburst interstellar matter around Gamma-Ray Bursts – to offer a glimpse of the unique capabilities offered by time-evolving photoionisation. I will also illustrate some simulations of variable AGNs with Resolve to give a preview of its revolutionary constraining power.
第621回 (1 / 2)
Speaker: 川手朋子 (核融合科学研究所・総合研究大学院大学)
Date: 11/24 Friday
Time: 14:30 – 16:00
Place: ZOOM
Title: 実験室プラズマを用いた太陽彩層・プロミネンスプラズマの分光偏光診断手法の検証と開拓
Abstract:
磁場は大局的なプラズマの構造形成、また局所的な粒子・
エネルギー輸送を決定する物理パラメータである。太陽大気においてプロミネンスの定常的な構造の維持機構、また非定常な噴出機構はともに未解明である一方、噴出時にはしばしばコロナ質量放出として内部太陽圏を伝搬し、地球環境に大きな影響を及ぼす。したがってプロミネンス構造形成・不安定発達過程の理解は太陽物理のみならず宇宙天気の観点からも重要である。一方、それらの理解には数万度程度のプラズマ中の、10G以下の微細な磁場を光学的に計測する必要がある。 本研究では誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma; ICP)による実験装置を立ち上げ、京都大学飛騨天文台ドームレス太陽望遠鏡に設置した。同望遠鏡内の大型分光器・偏光計測装置により、磁場や放射場をICPに印加した際の詳細な分光偏光信号を取得した。ICPでは分光計測とは独立にプローブ計測により磁場・電子温度・電子密度を計測しており、分光偏光計測から推定される物理量の検証を実験的に行なった。本発表ではゼーマン・ ハンレ効果による分光偏光信号の応答について、モデルと実験室プラズマ、太陽プロミネンスプラズマの間で比較した結果を報告するとともに、今後の発展について議論する。
第620回
Speaker: Brigitte Schmieder (Observatoire de Paris & KU Leuven)
Date: 11/9 Thursday
Time: 15:00 – 16:30
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: Understanding filament eruptions, and coronal mass ejections with data-driven MHD
numerical simulations
Abstract:
Filament eruptions, coronal mass ejections are physical phenomena which require the formation of magnetic flux ropes carrying electric current. It is not only the key structure for solar eruptions, but also the major drivers of geomagnetic storms. As such, a numerical model that is capable of capturing the whole process of a flux rope from its birth to its death or eruption is certainly crucial for predicting adverse space weather events. The observations from space or ground instruments reveal the existence of such flux ropes by the presence of sigmoids in active regions. After proposing cartoons in 2D, potential, linear, and NLFFF extrapolations, 3D numerical simulations were developed, theoretically in a first attempt and further on based data-driven magnetohydrodynamic modeling using high resolution observed vector magnetograms (HMI). We consider two solar events; 1. On October 28 2021, 2. On September 6 2017. We develop a new data-driven model composed of a time-dependent magneto-frictional method and radiation magnetohydrodynamic model, which successfully reproduces the formation and eruption of the observed flux rope. For the formation stage, we find that the photospheric shearing and converging plasma flows play a critical role in flux rope formation. The CME with its three part structures is well fitted with the numerical simulation in event 1. We give some arguments for confined eruptions (event 2).
第617-619回
Speaker: Brad Schaefer（Louisiana State University）
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Talk 1:
Date and time: 10/13 (Fri) 16:00 – 17:00
Title: Superflare Stars all Across the HR Diagram
Abstract:
Superflares are humongous flares on ordinary stars, lasting of order one-hour in duration. Superflare stars are exciting for their startling discovery in environments completely unexpectected, for their implications on surrounding planets, and for their remaining deep mystery as to the mechanism. I would like to point out the research and discoveries of Superflare stars for most every spectral and luminosity class. That is, Superflares occur all across the HR diagram, with this only compounding the mystery. This issue is highlighted by my recent discovery that the Recurrent Nova V2487 Oph is undergoing daily superflares at record-breaking energies (over 10^38 ergs). Most attention in the literature has been focused on main-sequence stars with masses comparable to our Sun, but there is a much larger world out there from which to learn superflare mechanisms. I would also like to review the evidence as for whether our own Sun has-ever had a Superflare, and whether our Sun possibly can have a Superflare in the future.
Talk 2:
Date and time: 10/20 (Fri) 15:00 – 16:00
Title: T Corona Borealis Will Soon Be the Brightest Nova in all Living Memory
Abstract:
T CrB is the famous recurrent nova with eruptions in 1866 and 1946, peaking at 2.0 mag, making this the brightest nova event in all of current living memory. It has been long known that T CrB will erupt again soon, and my latest estimate is for the year 2024.4+-0.3, that is, in several months from now. When it blows, it will again rise to 2.0 mag, reinforcing its status as the brightest nova in living memory. Startlingly, I have found two long-long reports of yet earlier eruptions, being a nova seen in December 1787 by astronomer Francis Wollaston in England, and being a nova seen in October 1217 AD seen by Abbott Burchard near Augsberg Germany. Identically around the 1866 and 1946 eruptions, T CrB displayed three unique and mysterious phenomena; a 20-year-long high-state centered on the eruptions, a pre-eruption dip by 2 mags in the preceding year, and a weird second nova eruption half a year after the first eruption was completed. Embarrassingly, no one has any real understanding of these unique events. I have used my 213,000-magnitude light curve in B & V from 1855 to 2023 to follow T CrB’s ellipsoidal modulation from 1867 to present, and this tracks the conjunction of the orbit, and hence the orbital period and its changes for the last 156 years. This raises the horrifying problem that the orbital period change across the 1946 eruption was 300X larger than is possible within standard theory, while its steady period change is 3,000,000X larger (more negative) than possible with standard theory. With observations from the soon-upcoming nova eruption of T CrB, we can test a popular idea that T CrB represents a solution to the uber-important Type Ia Supernova Progenitor Problem. This can be solved by seeing whether T CrB is a Neon-Nova, as it apparently is based on weak data from the 1946 eruption.
Talk 3:
Date and time: 10/20 (Fri) 16:30 – 17:30
Title:
Orbital Period Changes in Many Cataclysmic Variables and X-ray Binaries Show an Apparent
Refutation of the Long Consensus Model for Close Binary Evolution
Abstract:
The issue is that the Magnetic Braking Model (MBM) makes a specific and required prediction for the steady period change (Pdot) as a function of orbital period, yet nearly all of my measured Pdots for 52 CVs and 28 XRBs disagree with the MBM predictions by orders of magnitude. Indeed, for periods from 2-8 hours, half of the systems have positive Pdot, with such being impossible by the MBM. The proof from this failed most-fundamental prediction of MBM is that the current consensus model is missing some unknown physical mechanism that dominates by many orders of magnitude. This has deep implications for all prior work on binary evolution, demographics, and population synthesis.
第616回
Speaker: 堀田英之（名古屋大学宇宙地球環境研究所）
Date: 10/12 Thursday
Time: 16:00 – 17:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: 大規模シミュレーションで明らかにする太陽の大規模流れ生成機構
Abstract:
太陽は、動径位置・緯度ごとに周期の異なる差動回転をしていることで知られている。太陽内部の乱流がこのような差動回転を生成していると考えられている。しかし、太陽パラメタ(成層、輻射、自転)を取り入れて高解像度シミュレーションを実行すると太陽とは異なる差動回転を示すことが知られており、「熱対流の難問」と呼ばれ、広く重要問題として取り扱われている。本研究では、富岳を用いてこれまでにない超大規模シミュレーションを行うことにより今問題にアプローチした。熱対流の難問自体は解決することに成功し、その物理機構も明らかにした。本講演ではその詳細について説明する。
第615回
Speaker: Daniel Nobrega-Siverio (Instituto de Astrofisica de Canarias, IAC)
Date: 10/10 Tuesday
Time: 15:30 – 16:30
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: An overview of numerical experiments about ephemeral magnetic flux emergence
Abstract:
Recent advancements in solar instrumentation have revealed a multitude of small-scale extreme-ultraviolet (EUV) events such as campfires and tiny inverted-Y shaped jets, and considerable effort is currently undergoing to unravel the origin of such phenomena. Our aim is to encourage the use of numerical experiments and high-resolution magnetograms to elucidate the connection between similar small-scale eruptive phenomena and magnetic flux emergence. To that end, we have used coordinated observations from the Swedish 1-m Solar Telescope (SST), the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), and the Solar Dynamics Observatory (SDO) to analyze an illustrative case of ephemeral magnetic flux emergence. Additionally, we have employed results from different numerical experiments to compare with observations. The high-resolution (0.057”/pixel) magnetograms obtained with SST/CRISP allows us to reliably measure the magnetic field at the photosphere and detect the emerging bipole that causes the subsequent eruptive atmospheric events. Notably, this small-scale emergence episode remains indiscernible in the lower resolution SDO/HMI magnetograms (0.5”/pixel). We report the appearance of a dark bubble in Ca II K 3933 A related to the emerging bipole, a sign of the canonical expanding magnetic dome predicted in flux emergence simulations. Indirect evidence of reconnection are also found: first through an Ellerman bomb, and later by the launch of a surge next to a UV burst, as seen in different numerical experiments. The UV burst exhibits a bright EUV counterpart in the coronal SDO/AIA channels, suggesting heating to MK temperatures, with characteristic times akin to the ones recently reported in similar phenomena using Solar Orbiter (SO). Our findings underscore the striking similarities between observations and numerical experiments, as well as the significance of high-resolution magnetograms in preventing underestimation of the role of magnetic flux emergence. They also highlight the potential for bias when relying solely on SDO/HMI magnetograms to attribute the magnetic origin of small-scale events like campfires.
第614回
Speaker: Reetika Joshi (University of Oslo)
Date: 9/19 Tuesday
Time: 17:00 – 18:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: Probing solar jet dynamics using coordinated high-resolution observations
Abstract:
Solar coronal jets are observed as hot collimated plasma flows along magnetic field lines in a wide wavelength range, from X-rays to EUV. Usually these jets are closely related to cool surges, which are chromospheric ejections that emerge in the form of unwrinkled threads. Though these phenomena have been studied over the past few decades with different instruments and models, their physical origin and evolution are still actively debated. To have a deeper understanding of the origin and driving of solar coronal jets, we analysed a solar jet event with very high-resolution observations from the Swedish 1-m Solar Telescope (SST), Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) and Solar Dynamics Observatory (SDO). Coordinated photospheric, chromospheric, and coronal observations provide a comprehensive view of the jet’s origin and its relation to the upper solar atmosphere. This constrains existing numerical models as they provide details on different aspects of the origin and propagation of jets at different heights from the photosphere to the corona.
第613回
Speaker: Toshiki Sato (Meiji University)
Date: 7/28 Friday
Time: 16:00 – 17:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: 超新星残骸で探る超新星とその親星の内部情報
Abstract:
大質量星が寿命の最期に引き起こす超新星爆発の直前直後にその超新星や親星の内部でどのような物理状態にあるかを、観測的に制限することは非常に難しい。我々は、超新星爆発を起こした後の名残である「超新星残骸」に着目することで、超新星観測のみでは得ることが難しかった内部情報を引き出せないかと考えている。超新星残骸観測のユニークさは、衝撃波加熱されれば、星や超新星内部で合成された様々な元素を観測できる事で、その元素量から内部の物理状態(electron fractionや密度構造など)を推定できる所にある。今回は、特にX線を用いた我々の近年の研究を元に、超新星残骸の観測からどのような情報が得られるかを示し、今後の超新星やその親星研究において、どのような発展を期待できるかを議論したい。
第612回
Speaker: Takashi Moriya (NAOJ)
Date: 7/14 Friday
Time: 16:00-17:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: Euclid宇宙望遠鏡と近赤外線時間軸天文学
Abstract:
７月１日に欧州主導のEuclid宇宙望遠鏡が無事打ち上げられ、現在順調にL2へ向かっている。Euclid宇宙望遠鏡は宇宙論に特化した観測を６年間に渡って行う予定である。時間軸天文学はEuclid宇宙望遠鏡の主要科学目標には含まれていないが、一部の天域が繰り返し観測される予定となっており、これまであまり切り開かれてこなかった近赤外線域での時間軸天文学に新たな見地をもたらす可能性がある。特にこれまでの可視光域での突発天体探査では発見の難しかった高赤方偏移の超新星が多く発見される可能性がある。本講演では、Euclid宇宙望遠鏡で得られる近赤外線域での時間軸情報について紹介する。
第611回
Speaker: Masayuki Akiyama (Tohoku University / Astronomical Institute)
Date: 6/21 Wednesday
Time: 15:30-17:00
Place: Room 504 seminar room, building 4 + ZOOM
Title: Massive spheroidal galaxies and their central super massive black holes under a violent formation phase
Abstract:
Extreme starburst galaxies with star formation rate 100 times higher than the Milky Way galaxy are thought to represent the formation phase of the massive spheroidal galaxies and their central super massive black holes (SMBHs). Therefore, they are a key population of galaxies to unveil the physical mechanism behind the tight correlation between the spheroids and SMBHs. Now we are constructing a statistical sample of extreme starburst galaxies at z<1 utilizing a unique sample from AKARI-WISE-SDSS cross-matching and spectroscopic follow-up programs with Subaru and Seimei telescopes. Utilizing their closeness to us,
we are trying to answer the questions with the physical mechanism; what are the driving and maintaining mechanism of the extremely large star formation rate ?, how is the central SMBH fed during the extreme starburst phase ?, and what are the feedback effects associated with the AGN activity.
第610回
講師 Speaker: 小久保 充 (NAOJ)
日時 Date: Friday, June 2nd, 2023 starting at 4:00 p.m.
場所 Place: Room 504 [5F], Department of Astronomy [Science, Bldg 4] + ZOOM
言語 Language: Japanese
題目 Title: AGNの光度変動: 反響マッピングとAGN探査への応用
概要 Abstract:
AGNの超巨大ブラックホール降着円盤から放射されるX線-可視連続光は、数日から数年のタイムスケールで光度変動を示す。降着円盤内縁部の放射が光度変動すると、降着円盤外縁部およびその外側に広がる広輝線領域(BLR)やダストトーラスへの照射量が順次変化し、それぞれの領域からの放射の光度変動を引き起こす現象=AGN反響が観測される。このようなAGN反響の観測を行うことで、望遠鏡による直接空間分解が叶わないAGNの降着円盤、BLR, ダストトーラス領域の内部構造や物理状態を観測的に制限することができる。本公演では、AGN反響観測に関連する最近の研究内容を紹介する。さらに、AGNが光度変動するという性質を利用して、時間軸天文学観測データから光度変動天体としてAGNサンプルを構築することができる。このような光度変動に基づくAGN探査によって、他のAGN選択法では見逃されているようなAGN種族を抽出できる可能性がある。本講演の後半では、Subaru/HSCやWISE/NEOWISEによる時間軸天文学観測データを用いた研究について紹介する。