Colloquium 2015.4-2016.3, Dept Astronomy, Kyoto University 第535回 題目Title：Using rapid variability to probe warped space-time around accreting black holes 講師Speaker：Magnus Axelsson 氏 (Tokyo Metropolitan University, JSPS fellow) 日時：3月10日(木) 午後4時 〜 Date: Thursday, March 10th, 2016 starting at 4:00 p.m. 概要Abstract: Accretion provides one of the few ways to directly study black holes. Because they vary on observable time scales, black hole X-ray binaries are an interesting target for such studies. However, the observed spectra are complex, with multiple components contributing to the observed emission. Temporal variability is a powerful tool to break this spectral degeneracy. In this talk I will focus on studies of rapid (< 0.1s) variability in the form of the power spectrum, and show how it changes with accretion rate in the canonical black hole binary Cygnus X-1. Additionally, I will show how combining spectral and temporal information in XTE J1550-564 and GX 339-4 allows us to probe the geometry of the innermost regions of the accretion flow. The results support the picture of quasi-periodic components arising due to Lense-Thirring precession, a direct result of the warped space-time close to the black hole. 第534回 題目Title：TMT第一期観測装置IRISを用いた高精度アストロメトリの検討 講師Speaker：鈴木 竜二 氏 (国立天文台) 日時：2月23日(火) 午後3時 〜 Date: Tuesday, February 23th, 2016 starting at 3:00 p.m. 概要Abstract: InfraRed Imaging Spectrograph (IRIS)はTMT第一期観測装置の一つで、0.84- 2.4ミクロンの波長域において回折限界の撮像及び面分光の機能を提供する。撮 像モードは4ミリ秒のピクセルスケールで34秒x34秒の視野をカバーし、面分光 モードでは4, 9, 25, 50秒のピクセルスケールとR4,000, R8,000の波長分解能を選択することができる。IRISの開発は日本、アメリカ、カ ナダ、中国の大学、研究機関による国際チームで行われており、日本は国立天文 台先端技術センターを中心に撮像系の開発を担当している。IRISのユニークな性 能は、30mの大口径と回折限界の結像性能を活かした高感度観測と30マイクロ秒 角の高精度アストロメトリである。30マイクロ秒角の精度はこれまでどの波長で も達成されたことのない精度で、この精度の達成には天体の位置に影響を及ぼす 多くのプロセスを精密なキャリブレーションを通じて補正する必要がある。TMT では、望遠鏡、補償光学、観測装置、観測の専門家によるアストロメトリワーキ ンググループを編成し、30マイクロ秒角のアストロメトリを達成するために必要 なシステムの仕様策定を行ってきた。 本談話会では、TMT, IRISの現状、IRISの期待される性能、及びアストロメト リワーキンググループの成果についてお話しする。 第533回 題目Title：多次元ボルツマンニュートリノ輻射流体コードによる超新星爆発計算 講師Speaker：長倉 洋樹 氏 （京都大学基礎科学研究所、特任助教） 日時：2月19日(金) 午後4時 〜 Date: Friday, February 19th, 2016 starting at 4:00 p.m. 概要Abstract: 多次元輻射流体計算 は、天文、宇宙物理、計算科学のフロンティアである。近 年、計算機資源が充実してくると共に、数値コストの高い輻射輸送計算を用いた 研究が幅 広く行われるようになった。我々は、大質量星の重力崩壊における ニュートリノ輻射流体計算を行い、超新星爆発やGRB、ブラックホール形成過 程 の研究を行っている。特にニュートリノ輸送に関しては、主にこれまでの先行研 究では近似計算が主流であったが、我々はその支配方程式である ６次元ボルツ マン方程式を近似なしに解く数値コードを開発し、現在本コードを用いて京コン ピューターで超新星爆発計算を行っている。 本セミナーでは、超新 星爆発の研究業界の現状をレビューするとともに、我々 の成果について紹介する。また今後の輻射流体計算の展望についても議論する予 定である。 第532回 題目Title：南極テラヘルツ望遠鏡計画 講師Speaker：久野 成夫 氏 (筑波大学) 日時：1月7日(木) 午後3時半 〜 Date: Thursday, January 7th, 2016 starting at 3:30 p.m. 概要Abstract: 南極内陸部は、（１）大気中の水蒸気量が極めて少ない、（２）大気放射が非常 に少ない、（３）大気のシーイングが非常によい、（４）晴天率が高い、などの サブミリ・テラヘルツ波-近中間赤外線観測にとって有利な条件を備えており、 これらの波長域にとって地上で最高の観測環境である。筑波大学を中心とする南 極天文コンソーシアムでは、南極内陸部に10m級テラヘルツ望遠鏡を建設する計 画を進めている。観測装置として、超伝導電波カメラと、大気の窓に合わせたヘ テロダイン受信機を搭載する予定であり、これらの装置を用いて、遠方銀河の探 査や、サブミリ-テラヘルツ帯の[CI]、[NII]、CO高励起輝線などによる星間ガス の観測などを行う予定である。南極天文コンソーシアムでは、将来の大型計画と して南極30mテラヘルツ望遠鏡の検討も開始した。本講演では、南極におけるサ ブミリ・テラヘルツ観測の現状、南極10mテラヘルツ望遠鏡計画の概要、進捗状 況および検討課題などについて紹介する。30mテラヘルツ望遠鏡計画についても 簡単に紹介する予定である。 第531回 題目Title：TW Hyaまわりの原始惑星系円盤のアルマ観測 講師Speaker：野村英子 氏 (東京工業大学) 日時：12月1日(火) 午後1時半 〜 Date: Tuesday, December 1st, 2015 starting at 1:30 p.m. 概要Abstract: 近年の赤外線・電波観測技術の向上により、原始惑星系円盤の 観測的研究が急激に進展している。すばる望遠鏡などの高空間 分解能近赤外線撮像観測により、円盤内のギャップや渦状腕 構造など、惑星形成を示唆する結果が得られてきた。また、 大型ミリ波サブミリ波望遠鏡アルマによる高空間分解能・高感度 観測は、円盤内の惑星形成領域の物理・化学構造を明らかにすると 期待される。 我々の太陽系から最も近傍に位置するTW Hya周りの原始惑星系 円盤は、これまで詳細な観測的研究がなされてきた。 ハーシェル宇宙望遠鏡のHD観測によりガス量の測定がなされ、 またアルマでは、COスノーラインの位置の観測がなされている。 さらにすばる望遠鏡による最新の近赤外線撮像観測では、 ギャップ構造の存在が示唆されている。 本講演では、アルマによるダスト放射とCO輝線の最新の観測に基づき、 円盤内ダストの構造および円盤内のダスト表面における有機分子 生成の可能性について議論する。 第530回 題目Title：The Cosmic Dawn : Physics of the First Luminous Objects 講師Speaker：Ken Chen 氏 (EACOA Fellow, NAOJ) 日時：11月20日(金) 午後16時 〜 Date: Friday, November 20th, 2015 starting at 4:00 p.m. 概要Abstract: One of the paramount problems in modern cosmology is to elucidate how the first generation of luminous objects, stars, supernovae, accreting black holes, and galaxies, shaped the early universe at the end of the cosmic dark ages. According to the modern theory of cosmological structure formation, the hierarchical assembly of dark matter halos provided the gravitational potential wells that allowed gas to form stars and galaxies inside them. Modern large telescopes have pushed the detection of galaxies up to a redshift of z ~ 10. However, models of the first luminous objects still require considerable effort to reach the level of sophistication necessary for meaningful predictions, Due to the complexity of involved physical phenomena, this physical understanding may only come by the proper use of numerical simulations. Therefore, I have used state-of-the-art simulations on some of largest supercomputers to study these objects. In my talk, I will discuss the possible physics behind the formation of these first luminous objects by presenting the results from our simulations. I will also give possible observational signatures of the cosmic dawn that will be the prime targets for the future telescopes such as the James Webb Space Telescope (JWST). 第529回 題目Title：High-z sources of Lyman Continuum from the SSA22 field 講師Speaker：Genoveva Micheva 氏 (Subaru Telescope, NAOJ) 日時：11月13日(金) 午後16時 〜 Date: Friday, November 13th, 2015 starting at 4:00 p.m. 概要Abstract: The escape fraction of Lyman continuum (LyC) is the fraction of hydrogen ionizing radiation that escapes from a galaxy into the intergalactic medium (IGM) and contributes either to reionizing the Universe at redshifts z>6 or to keeping it ionized at lower redshifts. In this talk we will present the largest to date sample of LyC emitting galaxies at any redshift, with 18 Lyman Alpha Emitters (LAEs) and 7 Lyman Break Galaxies (LBGs), obtained from the SSA22 field with Subaru/Suprime-Cam. A spatial offset is often detected between the rest-frame non-ionizing ultraviolet (UV) detection and the LyC-emitting substructure or between the LyA emission and LyC. We show that statistically it is highly unlikely that all LyC candidates are foreground contaminants. From comparison to stellar evolutionary models (SEDs) both LAEs and LBGs hosting the LyC escape seem to require extremely metal-poor or even metal-free young (zero-age) populations. We further show that "standard" SED models cannot fully explain the observed LyC LAEs colors, and require exotic models instead, with a top-heavy initial mass function with an average stellar mass of ~100 M_sun and the "Lyman limit bump" model which postulates an escape of nebular recombination LyC. We find some evidence for a positive LyC/LyA correlation, suggesting that both LyC and LyA escape via a similar mechanism. The LyC emission seems to be bimodal - stacking non-detections reveals no significant LyC signal strength. From LyC detections we obtained estimates of LyC escape fraction of ~20% for LyC LBGs and ~30% for LyC LAEs, assuming an SMC dust law. From non-detections we obtain 3 sigma median upper limits on the flux density ratios as f(LyC)/f(UV)<0.08 from 143 non-LyC LAEs, and f(LyC)/f(UV)<0.02 from 133 non-LyC LBGs. We will also introduce a new Subaru intensive program on the ''Cosmic HydrOgen Reionization Unveiled with Subaru'' (CHORUS). The project will target the 3 central issues of Cosmic reionization: ionization sources, history, and topology. 第528回 題目Title：Black Hole Collider in Super-Eddington Disks 講師Speaker：Sergei Fabrika 氏 (Special Astrophysical Observatory, Russia) 日時：10月9日(金) 午後16時15分 〜 Date: Friday, October 9th, 2015 starting at 4:15 p.m. 概要Abstract: SS 433 is the only known supercritical accretor in our Galaxy, a close binary system with a black hole. Owing to the super-Eddington regime of accretion, a strong wind and relativistic jets appear in the accretion disk. It was established that in SS 433 X-ray jets nickel is overabundant regarding to iron by a factor of 10--15 in solar units. We show that in the jet producing supercritical accretion disk, the nuclear reactions should occur. We developed a nuclear network and found the conditions where the Ni abundance met the observations. It is believed that the early growth of quasars at high redshifts occurs because of super-Eddington accretion with a powerful feedback on their host galaxies. The nuclear reactions in such disks may provide a new channel of metal production and transportation of these metals for big distances. 第527回 題目Title：Kinetic and Radiative Power of Supercritical Accreting Black Holes 講師Speaker：Roberto Soria 氏 (Curtin Institute of Radio Astronomy, Australia) 日時：10月9日(金) 午後15時 〜 Date: Friday, October 9th, 2015 starting at 3:00 p.m. 概要Abstract: The relative fraction of power released by an accreting black hole (BH) in the form of radiation (X-rays) and kinetic energy (winds, jets) is a fundamental parameter for our understanding of accretion flows, BH growth and feedback. It is already well known that at low accretion rates, BHs are often dominated by a steady jet, while at moderately high accretion rates they are dominated by radiative disk emission. What happens at very high (super-Eddington) accretion rates remains controversial. I present examples of candidate super-Eddington BHs in nearby galaxies, in which there is observational evidence of mechanical power comparable with the radiative power. 第526回 題目Title：An LBV gone SN in the "SN factory" NGC 2770? 講師Speaker：Christina Theone 氏 (Instituto de Astrofisica de Andalucia, IAA-CSIC) 日時：10月2日(金) 午後16時 〜 Date: Firday, October 2nd, 2015 starting at 4:00 p.m. 概要Abstract: NGC 2770 got famous when a shock breakout was discovered for SN 2008D while another SN only 2 weeks older, SN 2007uy, was being observed. NGC 2770 has hosted another Type Ib SN previously, SN 1999eh, and became subsequently known as "SN factory". In Dec. 2013 and Feb. 2015, two outburst episodes of an LBV in the same galaxy were observed and we decided to start some regular observations of the star. On May 16 finally, the LBV had brightened several magnitudes and possibly exploded into a SN IIn. We now monitored the presumable explosion with several ground-based telescopes in imaging and spectroscopy as well as with Swift/UVOT until the galaxy disappeared behind the sun in mid June. In the years since the explosion of 2008D, our collaboration has obtained several data covering NGC 2770 - one of them serendipitously covering the outburst of late 2013 in spectroscopy. In this talk we present one of the most extensive monitorings of an LBV/SN outside the local group and discuss its possible explosion as a IIn SN. Last but not least, we study the closer and larger environment of the potential SN to obtain further information on the possible progenitor star and the stellar population in this ever more interesting galaxy. 第525回 題目Title：The W. M. Keck Observatory: Current Status and Future Plans 講師Speaker：Hilton Lewis 氏 (Director, W. M. Keck Observatory) 日時：9月7日(月) 午後15時 〜 Date: Monday, September 7th, 2015 starting at 3:00 p.m. 概要Abstract: The W. M. Keck Observatory operates the largest, most scientifically productive telescopes on Earth. The two, 10-meter optical/infrared telescopes near the summit of Maunakea on the Island of Hawaii feature a suite of advanced instruments including imagers, multi-object spectrographs, high-resolution spectrographs, integral-field spectroscopy and world-leading laser guide star adaptive optics system. The Director of Keck Observatory, Mr. Hilton Lewis, will present the current status of the observatory along with plans for future upgrades and new instrumentation. 第524回 題目Title：What Makes a Lyman-alpha Emitter? 講師Speaker：Alex Hagen 氏 (The Pennsylvania State University) 日時：6月29日(月) 午後2時 〜 Date: Monday, June 29th, 2015 starting at 2:00 p.m. 概要Abstract: We compare the physical and morphological properties of z 2 Lyα emitting galaxies (LAEs) from the HETDEX Pilot Survey and narrow band studies with those of z 2 optical emission line galaxies (oELGs) identified via HSTWFC3 infrared grism spectroscopy. Both sets of galaxies extend over the same wide range in stellar mass (7.5 < logM/M < 10.5), size (0.5 < R < 3.0 kpc), and star-formation rate ( 1 < SFR < 100M yr−1). Remarkably, in all physical and morphological parameters: stellar mass, half light radius, UV slope (β), star formation rate, ellipticity, nearest neighbor distance, star formation surface density (ΣSFR), and specific star formation rate, there are no statistically significant differences between these populations. In particular, in the case of the UV slope, which parametrizes reddening, the lack of difference suggests that Lyα emission is not significant modulated by dust, as is usually assumed. We develop a simple model of Lyα emission that connects LAEs to all high-redshift star forming galaxies where Lyman-α escapes through a fraction of the galaxy and is thus only observable on a fraction of sightlines. We find a average Lyman-α escape solid angle of ΩLyα = 2.4 ± 0.8 steradians, and find this value consistent with those we calculate from other studies. We then compare our models’ predictions with those of computational models. Furthermore, we find both oELGs and LAEs fall above a linear extrapolation of the main sequence of star forming galaxies, which could demonstrate that these galaxies are experiencing a starburst, or that there is a change in the main sequence slope at low stellar masses. This could demonstrate that both oELGs and LAEs are drawn from the same star-bursting subset of high-z star-forming galaxies. 第523回 題目Title：磁気乱流駆動型円盤風と原始惑星系円盤の進化 講師Speaker：鈴木建 氏 (名古屋大学) 日時：6月25日(木) 午後3時半 〜 Date: Thursday, June 25th, 2015 starting at 3:30 p.m. 概要Abstract: 磁気乱流による円盤風の駆動機構を概説した上で，原始惑星系円盤や惑星系の進化に与える影響，特に (i)ガス成分の散逸機構 (ii)円盤風中のダスト成分の振舞と散逸 (iii)原始惑星系の移動 について紹介する． さらに時間が許せば，初期太陽系の環境の進化を，原始太陽系円盤と原始太陽風の状況から議論する予定である． 第522回 題目Title：粒子的流体数値計算手法の最先端 スキーム開発と大規模化 講師Speaker：細野七月 氏 (理化学研究所) 日時：4月28日(火) 午後1時半 〜 Date: Tuesday, April 28th, 2015 starting at 1:30 p.m. 概要Abstract: 流体の数値計算は、天文学や惑星科学の分野では非常に重要な役割を担っている。 これらの分野では特に、空隙の多い系を扱ったり、大変形を伴うような計算を行う 事が多々あるため、粒子法的な流体数値計算手法が有効である。そのため、天文の 分野で開発された、Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)と呼ばれる手法が広く 使われてきた。しかしながら近年、このSPH法に関して、いくつかの問題点が指摘 されてきた。 本公演では、このSPH法に関する問題点を簡単にレビューし、またその解決策として 近年提案された、新しい粒子法スキームであるWeighted Particle Hydrodynamics に関して、紹介する。また一方で、近年我々が開発した粒子法の大規模並列計算用 Frameworkである、Framework for Developing Particle Simulator (FDPS) に関しても紹介する。
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