Colloquium 2016.4-2017.3, Dept Astronomy, Kyoto University

第551回
題目Title：The First White Dwarf Pulsar
講師Speaker：Prof. David Buckley （SAAO 南アフリカ天文台）
日時：3月31日（金）午後1時半〜
Date: Friday, March 31st, 2017 starting at 1:30 p.m.
概要Abstract:
This talk will discuss the recent discovery of a spinning white 
dwarf in the binary system AR Scorpii which shows all of the 
usual hallmarks of a pulsar 
(http://www.nature.com/articles/s41550-016-0029). Initial 
observations established that it pulses at the ~2 minute spin 
and beat periods, and their harmonics, from the UV to radio 
wavelengths. This is therefore the first radio pulsing white 
dwarf and the luminosity of the system is dominated by synchrotron 
emission, powered by the spin-down of the strongly magnetic 
(~200 MG) white dwarf. Polarimetric observations undertaken 
in 2016, both at the SAAO 1.9-m telescope, using the HIPPO 
polarimeter, and at SALT, using the spectropolarimetric mode 
of the Robert Stobie Spectrograph, have strengthened the arguments 
that the white dwarf in AR Sco is exactly analogous to a pulsar. 
The optical polarization behaviour is very similar to that seen 
in the Crab pulsar, with pulsation and spectral energy distribution 
characteristics consistent with strong MHD interactions between 
the white dwarf magnetic dipole and the magnetic field of the 
M-dwarf companion. These interactions include the penetration 
of the white dwarf's magnetic field into the M-star's photosphere,
 leading to a significant spin-down torque from Ohmic diffusion.
In addition "pumping" of the M-star coronal loops and the generation 
of strong currents in the out-flowing relativistic wind, results 
in pulsed and polarized emission across a wide wavelength range. 
Further multi-wavelength observations have been undertaken 
of this fascinating system and further are planned in the near future.


第550回
題目Title：Building on Newton's Principia
講師Speaker：Prof. Donald Lynden-Bell（University of Cambridge）
日時：3月24日（金）午後4時〜
Date: Friday, March 24th, 2017 starting at 4:00 p.m.
概要Abstract:
Newton gave interesting extensions to his work on angular 
momentum which are not mentioned in standard texts. 
These were explored in Revs Mod Phys 70, 427 1998.
In later editions of Principia he found the transformation 
that converts Keplerian orbits into simple harmonic ones. 
We show how to extend this work to convert Keplerian orbits 
into those in He'non's isochrone potential.
  We explore the consequences of Newton's theorem on 
Revolving orbits and give the principles for getting good 
analytic approximations for orbits in more general potentials.

第549回
題目Title：Ultra-luminous quasars with the most massive black holes at cosmic dawn
講師Speaker：Prof. Xue-Bing Wu（北京大学）
日時：2月7日（火）午後2時半〜
Date: Tuesday, February 7th, 2017 starting at 2:30 p.m.
概要Abstract:
High-redshift quasars are important tracers of structure 
and evolution in the early Universe. We have developed 
new methods to select high-redshift quasars with both 
high efficiency and completeness by combining optical 
and infrared photometric data, and are conducting a 
spectroscopic survey of luminous high-redshift quasars. 
I will report recent discoveries of a few tens of new 
high-redshift quasars in our survey. Some ultra-luminous 
quasars with more than 10 billion solar mass black holes 
present serious challenges to the theories of black hole 
growth and the black hole/galaxy co-evolution at cosmic dawn.


第548回
題目Title：Testing the Kerr paradigm using X-ray reflection spectroscopy
講師Speaker：Prof. Cosimo Bambi（復旦(Fudan)大学）
日時：2月7日（火）午後1時半〜
Date: Tuesday, February 7th, 2017 starting at 1:30 p.m.
概要Abstract:
The spacetime metric around astrophysical black holes is 
supposed to be well described by the Kerr solution. However, 
deviations from the Kerr geometry are expected in a number 
of different scenarios beyond Einstein's gravity coupled to 
ordinary matter. In this talk, I will show that the study of the 
reflection spectrum of thin accretion disks is a promising 
approach to probe the metric around black holes and test 
the Kerr paradigm.

第547回
題目Title：宇宙のリチウムの諸問題
講師Speaker：青木　和光　氏（国立天文台）
日時：1月18日（水）午後3時半〜
Date: Wednesday, January 18th, 2017 starting at 3:30 p.m.
概要Abstract:
水素・ヘリウムに次いで軽い元素であるリチウムは、ビッグバン元素合成
から恒星内部の構造進化まで、さまざまな局面で登場する重要元素である。
その起源や星におけるリチウム組成については、長年の課題が残る一方、
最近大きな研究の進展もある。簡単に諸問題をレビューしたうえで、以下
のトピックを紹介する。
（１）ビッグバン元素合成モデルからの予測と初期世代星のリチウム組成の乖離
（２）新星におけるリチウム合成と銀河の化学進化
（３）極端にリチウム組成の高い星

第546回
題目Title：周惑星円盤の形成・進化と共鳴軌道に入った衛星系形成
講師Speaker：藤井　悠里　氏（ニールス・ボーア研究所）
日時：12月26日（月）午後4時〜
Date: Monday, December 26th, 2016 starting at 4:00 p.m.
概要Abstract:
　ガリレオ衛星に代表される規則衛星は、巨大惑星がガスを取り込む
際に惑星の周りに形成される周惑星円盤で形成されたと考えられている。
衛星系がどのような環境下で形成されたかを明らかにするためには、
周惑星円盤の形成及び進化の理解が不可欠である。周惑星円盤の構造は、
原始惑星系円盤からの質量流入の様子に強く依存する。よって、我々は
原始惑星系円盤からのガス流入を考慮した周惑星円盤の形成をモデル化
した。我々のこれまでの研究により、周惑星円盤では磁気回転不安定性
(MRI)による乱流が十分成長できないことが示されたため、円盤の粘性
進化は緩やかであることが予想される。したがって、周惑星円盤には
ガスが降り積もり高密度高温になりやすい。ダストの蒸発によって
オパシティが変化すると、それに伴い面密度・温度構造が変化する。我々
は、オパシティ変化によって形成された円盤構造によって、衛星の中心
惑星落下が止まることを示した。次に、2つ目以降の衛星を共鳴軌道に
捕獲可能かどうかを見積もった。そして、ガリレオ衛星と同様のラプラス
共鳴に入った衛星系が形成可能であることを示した。しかし、形成された
衛星系が最終的に生き残るかどうかを調べるためには、原子惑星系円盤
及び周惑星円盤の長期的な進化の研究が必要である。

第545回
題目Title：多波長同時VLBI観測で切り開くミリ波天文学
講師Speaker：今井　裕　氏（鹿児島大学）
日時：11月24日（木）午後1時半〜
Date: Thursday, November 24th, 2016 starting at 1:30 p.m.
概要Abstract:
　光赤外線分野で広く採用されている多波長同時観測が、近年、電波天文学に
おいても実現されてきた。談話会では、このような多波長バンド同時観測シス
テムの近況について講演する。
　多波長バンド同時観測ができれば、観測効率が飛躍的に向上するだけでなく
観測される複数の輝線間あるいは連続波放射でスペクトル形状や空間強度分布
を高い信頼度で測定ができ、天体の物理パラメータをより正確に導出すること
ができる。一方電波干渉計観測においても、低周波数バンドで得られたデータ
校正解を同じ時刻に取得した高周波数バンドのデータへ適用することにより、
特に、観測条件が厳しくなる短波長帯において感度が著しく向上する。
　そのような観測に基づく新たな天文学研究のアイデアについても紹介する。

第544回
題目Title： An optical and X-ray view of nearby AGN: 
a new catalog of type 1 AGN and anti-correlation between 
Eddington ratio and narrow emission line ratios
講師Speaker：Dr. Kyuseok Oh (ETH Zurich, Switzerland)
日時：10月21日(金) 午後4時 〜
Date: Friday, October 21st, 2016 starting at 4:00 p.m.
概要Abstract:
  We have newly discovered a substantial number of type 1 active 
galactic nuclei (AGN) featuring weak broad-line regions (BLRs) at z <
0.2 from detailed analysis of galaxy spectra in the Sloan Digital Sky 
Survey Data Release 7. The new BLR AGNs we found increased the number 
of known type 1 AGNs by 49%. Some of these new BLR AGNs were detected 
at the Chandra X-ray Observatory, and their X-ray properties confirm 
that they are indeed type 1 AGN. Based on our new and more complete 
catalogue of type 1 AGNs, we derived the type 1 fraction of AGNs as a 
function of [O III] 5007 emission luminosity. The new type 1 AGN 
fraction shows much more complex behavior with respect to black hole 
mass and bolometric luminosity than suggested by the existing receding 
torus model. The type 1 AGN fraction is sensitive to both of these 
factors, and there seems to be a sweet spot (ridge) in the diagram of 
black hole mass and bolometric luminosity. Furthermore, we present a 
hint that the Eddington ratio plays a role in determining the opening 
angles.
  The ultra hard X-ray band (14-195 keV) provides an important and 
unbiased way to understand black hole growth and relationship to the 
host galaxy. The Burst Alert Telescope (BAT) instrument on the Swift 
satellite has surveyed sky to unprecedented sensitivity, improving the 
number of known hard X-ray sources by more than a factor of 20 to 836 
nearby AGN. The BAT AGN Spectroscopic Survey (BASS) is a study for the 
first large (N>600) and complete sample of ultra hard X-ray selected 
AGN with optical spectroscopy. In this talk, I present the observed 
relationship between black hole mass, bolometric luminosity, and 
Eddington ratio with optical emission line ratios. We show that 
[NII]/Ha ratio exhibits a significant correlation with Eddington 
ratio. We propose that the [NII]/Ha ratio is a useful indicator of 
Eddington ratio with 0.6 dex of scatter, and that it can be used to 
measure Eddington ratio and thus black hole mass from the measured 
bolometric luminosity, even for high redshift obscured AGN.

第543回
題目Title：The Atomic-to-Molecular (HI-to-H2) Transition in Galaxy Star-Forming Regions
講師Speaker：Prof. Amiel Sternberg (Yuval Ne'eman Professor of Theoretical Physics, Tel Aviv University)
日時：10月7日(金) 午後4時 〜
Date: Friday, October 7th, 2016 starting at 4:00 p.m.
概要Abstract:
The atomic-to-molecular (HI-to-H2) phase transition is of 
fundamental importance for regulating star-formation in galaxies. 
I will describe new analytic theory for interstellar HI-to-H2 
transitions, based on fundamental physical principles.  I will 
discuss my general-purpose formula for the total HI mass surface 
densities produced by photodissociation in optically thick media, 
valid for beamed or isotropic radiation, gradual to sharp 
transitions, and for arbitrary metallicity.  The general theory 
may be broadly applied for interpreting observations of atomic 
and molecular gas in individual Galactic sources, for setting 
star-formation thresholds, for understanding global galaxy 
properties on large scales, and may also be incorporated into 
hydrodynamics simulations. 

第542回
題目Title：ALMAによる原始惑星系円盤観測の最近の進展と将来展望
講師Speaker：百瀬　宗武　氏（茨城大学）
日時：8月26日(金) 午後2時 〜
Date: Friday, August 26th, 2016 starting at 2:00 p.m.
概要Abstract:
ALMAはそのかつてない解像度と感度を活かし，原始惑星系円盤の
詳細構造とその中の物質性質に関する情報を次々と提供している。
本講演では，ALMAによる原始惑星系円盤観測の意義を紹介したのち，
私たちのグループで精力的に研究を進めてきた２天体（HD 142527，HL Tau）の
円盤構造を具体的題材として，ダストの成長や惑星・円盤相互作用と関連させ
ながら議論する。さらに，今後の展望として，京都3.8m望遠鏡との協力
可能性についても紹介する。

第541回
題目Title：小質量星から大質量星の形成機構の解明
講師Speaker：町田　正博 氏　(九州大学)
日時：6月28日(火) 午後3時半 〜
Date: Tuesday, June 28th, 2016 starting at 3:30 p.m.
概要Abstract:
観測から星は太陽質量以下の小質量から100太陽質量を超える大質量星まで
存在することが分かっている。これまでの研究で小質量星の形成過程は観測
や理論によって詳細に調べられてきた。しかし、大質量星の形成に関しては、
まだよく分かっていない。この発表では、星が誕生する際に普遍的に現れる
原始星ジェットやアウトフローという現象から小質量星と大質量星の形成過
程について議論する。

第540回
題目Title：視線速度法による系外惑星探索の進展
講師Speaker：佐藤　文衛 氏　(東京工業大学)
日時：6月21日(火) 午後1時半 〜
Date: Tuesday, June 21st, 2016 starting at 1:30 p.m.
概要Abstract:
　惑星の引力による恒星の視線速度のふらつきを精密に測定する手法
（視線速度法）によって、1995年に初めて系外惑星が発見された。
その後、太陽型星を中心に多数の系外惑星が発見され、近年の宇宙
望遠鏡の活躍もあって現時点で3000個を超える系外惑星が発見されて
いる。これにより、巨大ガス惑星から小型岩石惑星まで多様な系外
惑星系の軌道や統計的な性質、さらには惑星自体の特徴などが明らか
になりつつある。
　一方、太陽とは異なるタイプの恒星における惑星系の様子も明らか
になりつつある。特に、太陽の1.5-3倍の質量をもつ恒星（中質量星）は、
中心星近傍の温度環境や原始惑星系円盤の質量・寿命などが太陽型星の
それとは異なるため、惑星形成に必要な条件を解明する上で重要な観測
対象である。我々は、2001年から岡山天体物理観測所188cm望遠鏡や
ハワイ観測所すばる8.2m望遠鏡などを用いて、数百個の中質量巨星を
対象とした視線速度法による太陽系外惑星探索を行ってきた。
　本講演では、我々の観測などから明らかになってきた中質量巨星周りの
惑星系の姿を中心に紹介し、視線速度法による系外惑星探索の今後の
課題・展望を議論する。

第539回
題目Title：Cosmic Gamma-Ray Lines: About supernova interiors, 
diffuse radioactivity, and black hole accretion
講師Speaker：Prof. Roland Diehl (MPE)
日時：5月30日(月) 午後4時 〜
Date: Monday, May 30th, 2016 starting at 4:00 p.m.
概要Abstract:
  Gamma-ray lines from cosmic sources arise from radioactive decay of
unstable isotopes co-produced by nucleosynthesis, from energetic collisions
among atomic nuclei which may excite nuclei, and from interstellar annihilation
of positrons ejected from a variety of candidate sources. ESA's INTEGRAL space
mission since its launch in 2002 measures such lines, thus complementing the earlier
survey of NASA's Compton Gamma-Ray Observatory with precision spectroscopy.
Nuclei are mainly 56Ni, 57Ni, 44Ti, 26Al, and 60Fe, each from their characteristic
sources; also positron annihilation has been measured and mapped throughout the
Galaxy both in the 511 keV line and positronium continuum. 
  26Al with 1My decay time and has now become a tool to study the ~few My history
of feedback around specific massive-star groups and associations in nearby regions
of our Galaxy. 60Fe is co-produced by the sources of 26Al, and its intensity reflects
s process neutron capture conditions within the complex shell structure of massive stars.
Both those isotopes also have been inferred to have existed in the early solar system,
and, moreover, 60Fe has been found in oceancrust samples, thus telling a nucleosynthesis
story on different spatial and temporal scales. 56Ni and 44Ti gamma-ray lines have been
used to constrain supernova explosion mechanisms: For the type Ia supernova SN2014J the
surprising gamma-ray line signature points to a non-spherical explosion, from 56Co decay
lines, following a primary ignition of the white dwarf surface region, revealed by early
56Ni decay lines. Cas A and SN1987A are the two supernovae seen in 44Ti gamma-ray lines,
and the radioactivity gamma rays provide independent clues on how core-collapse and
explosion might have happened. The positron annihilation gamma-ray spectrosopy addresses
some of the above topics, as beta+ decays are among positron sources. But also accretion
in binary systems may produce positron jets and outflows. The galaxy-wide positron 
annihilation gamma ray results show puzzling emission dominated by the inner galaxy and
bulge region. But recently, a microquasar flare revealed signatures of positron annihilation
as well, helping to unravel positron sources across the Galaxy. 
  In this talk we will discuss the interplay of gamma ray line observations with astrophysical
models, in the field of nuclear astrophysics.

第538回
題目Title：Supernova Research with Small-Size Telescopes in China
講師Speaker：Prof. Xiaofeng Wang (Tsinghua University)
日時：5月20日(金) 午後4時 〜
Date: Friday, May 20th, 2016 starting at 4:00 p.m.
概要Abstract:
Supernova Reseach with Small-Size Telescopes in China
Abstract: 
Supernovae (SNe) represent the final, explosive stage in the evolution 
of certain varieties of stars. They play important roles in astrophysics, from 
chemical enrichment of galaxies to unveiling the cosmic acceleration.
  In this talk, I will introduce the supernova research that we are conducting 
with some small-size telescopes in China, including systematic search and 
follow-up observation programs. Some interesting results on constraints of 
progenitors and explosion physics of type Ia supernovae from these programs 
will be highlighted. 

第537回
題目Title：Brown dwarfs and free-floating super-Jupiters
講師Speaker：Prof. Rafael Rebolo　(Instituto de Astrofisica de Canarias)
日時：5月19日(木) 午後4時 〜
Date: Thursday, May 19th, 2016 starting at 4:00 p.m.
概要Abstract:
Brown dwarfs bridge the gap between the lowest mass stars and the 
giant planets. Billions exist in our Galaxy and some have been detected 
very close (~ 2 pc) to the Sun. The properties of brown dwarfs depend on 
mass and evolve drastically with age imposing some limitations to our 
knowledge of this important class of objects. For instance, very few 
dynamical masses are available for objects of well known age at very 
low-mass.
  Remarkably interesting are free-floating objects with a few times the mass 
of Jupiter firstly identified in star clusters more than a decade ago. 
Subsequent work on the substellar mass function of young star clusters 
showed that these objects are rather numerous, at least as numerous as 
main sequence solar-type stars.
  I will review imaging searches for brown dwarfs and free-floating super-Jupiters 
in star clusters and in the solar neighbourhood including the discoveries 
of the so-called Y-dwarfs. The photometric and spectroscopic caracterization 
of brown dwarfs and super-Jupiters is a major astrophysical challenge as old 
examples in the solar neighbourhood are expected to display very low 
atmospheric temperatures (< 300 K) and extremely low luminosities.


第536回
題目Title：FastSound による史上最遠方の一般相対性理論の検証  / Fast Radio Burst の最近の進展について
講師Speaker：戸谷 友則 氏　(東京大学)
日時：4月13日(水) 午後1時半 〜
Date: Wednesday, April 13th, 2016 starting at 1:30 p.m.
概要Abstract:
京都大学宇宙物理学教室が中心となって開発したすばる望遠鏡の近赤外多
天体分光器 FMOS を用いて戦略枠プログラムとして進めていた、宇宙論目
的の銀河分光サーベイ「FastSound」の成果がほぼ出そろったので報告す
る。宇宙の加速膨張の起源に迫るため、赤方偏移 1.2-1.5 で数千のHα輝
線銀河までの赤方偏移を測定し、その三次元大規模構造の解析から構造形
成の速度を測定し、一般相対性理論の予言と比較した。
　Fast Radio Burst (FRB) という謎の突発天体が近年注目を集めている。
電波サーベイで、継続時間がわずか数ミリ秒というバースト現象で、これ
まで他波長対応天体がなく、その起源は全くの謎であった。しかしその大
きな dispersion measure (DM)から、赤方偏移 z = 0.5-1程度の宇宙論的
な遠距離にあると考えられてきた。我々はこの FRB のすばる望遠鏡によ
る追観測チームを立ち上げ、昨年四月に起きたFRBを追観測し、すばる望
遠鏡による母銀河（楕円銀河）の発見、さらに赤方偏移の測定に成功し、
z = 0.49 という、DM の予想とよく一致する赤方偏移が得られた。宇宙論
のミッシングバリオン問題も含め、今回の結果の意義を議論する。なお、
我々が発見した母銀河は実はFRB とは無関係の AGN ではないかという反
論が出ているが、それに対する我々の反論や展望も議論する。


2015(H27)年度談話会 abstract
2014(H26)年度談話会 abstract
2013(H25)年度談話会 abstract
2012(H24)年度談話会 abstract
2011(H23)年度談話会 abstract
2010(H22)年度談話会 abstract
2009(H21)年度談話会 abstract
2008(H20)年度談話会 abstract
2007(H19)年度談話会 abstract
2006(H18)年度談話会
2005(H17)年度談話会
2004(H16)年度談話会