先端研究院
宇宙進化研究センター
日本語
Update date：2024/12/08
Professor
Nagao Tohru

Research History

  1. 2003/04-2005/03Tohoku UniversityAstronomical InstituteJSPS fellow
  2. 2004/04-2006/09INAFArcetri ObservatoryVisiting researcher
  3. 2005/04-2008/03National Astronomical Observatory of JapanDivision of Optical and Infrared AstronomyJSPS fellow
  4. 2008/04-2011/03Ehime UniversityGraduate School of Science and EngineeringAssistant Professor
  5. 2010/04-2011/03National Astronomical Observatory of JapanDivision of Optical and Infrared AstronomyVisiting researcher
  6. 2011/04-2013/10Kyoto UniversityHakubi Center for Advanced StudiesAssociate professor
  7. 2013/11-presentEhime UniversityResearch Center for Space and Cosmic EvolutionProfessor
  8. 2015/04-2017/03National Astronomical Observatory of JapanTMT ProjectVisiting professor
  9. 2019/04-2020/03National Institutes of Natural Sciencesハワイ観測所客員教授

Education

  1. Tohoku University1995/041999/03
  2. Tohoku University1999/042001/03
  3. Tohoku University2001/042004/03

Degree

  1. Doctor of ScienceTohoku University

Research Areas

  1. Astronomy

Research Interests

  1. Astrophysics
  2. Galaxy Formation
  3. Galaxy Evolution
  4. Supermassive Black Hole
  5. Chemical Evolution
  6. Photoionization Model
  7. 天体物理学
  8. 銀河形成
  9. 銀河進化
  10. 超巨大ブラックホール
  11. 化学進化

Research Projects

  1. Japan Society for the Promotion of ScienceGrants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)すばるHSCとeROSITA衛星の連携広域観測で解明する巨大ブラックホール進化Grant-in-Aid for Scientific Research (B)2020/04-2024/03Principal investigator
  2. Japan Society for the Promotion of ScienceGrants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)Deciphering the origin of supermassive black holes through the comprehensive study of multiple AGNsGrant-in-Aid for Scientific Research (A)2019/04-2024/03Principal investigator
  3. Japan Society for the Promotion of ScienceGrants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)Cosmic HydrOgen Reionization Unveiled with Subaru (CHORUS)Grant-in-Aid for Scientific Research (A)2017/04-2021/03Principal investigator本課題の主要目的は、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam (HSC)に5枚の狭帯域フィルターを装着した新宇宙探査を行ない、宇宙再電離現象の解明を目指すことである。昨年度までに4枚分のデータを取得していた。今年度は12月に最後に残ったIB945のデータを取得した。これにより、予定の観測はすべて完了した。 今年度は、NB387とNB527のデータ解析を主に行なった。すばる戦略枠プログラムで進行中のHSC大規模観測チームの協力により、HSCパイプラインソフトで画像整約を行なった。さらに、他バンド画像を組み合わせた多波長天体カタログもパイプラインソフトにより作成した。そのカタログの検証を現在まで行なっているところであるが、測光値がおかしな天体もあり、検証作業に予想外に時間がかかっている。 昨年度までのデータからすでに論文成果が得られている（Itoh et al. 2018）。また、並行して行なう計画であった理論シミュレーションの研究成果も論文出版済みである（Inoue et al. 2018）。さらに、多波長銀河スペクトルモデルの改良を報告する論文（Boquien et al. 2019）や、宇宙再電離期の銀河スペクトルを多波長でモデル化し、観測された輝線強度の相関を議論する論文（Harikane et al. 2018）の出版もした。 関連して、銀河間空間の中性水素ガス分布と銀河分布の相関の研究を行ない、成果を論文出版した（Hayashino et al. 2019）。また、アルマ望遠鏡による宇宙再電離期の銀河観測についての論文出版も行なった（Tamura et al. 2019; Hashimoto et al. 2018）。さらに、アルマ望遠鏡の観測結果を解釈するための理論シミュレーションも行なった（Moriwaki et al. 2018）。
  4. Japan Society for the Promotion of ScienceGrants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)An observational study of the evolution of supermassive black holes through the combination of the Subaru HSC survey and multi-wavelength datasetGrant-in-Aid for Scientific Research (B)2016/04-2020/03Principal investigator計画2年目にあたる平成29年度には、前年度に進めた基本的調査を踏まえ、すばるHyper Suprime Cam (HSC)で得られた可視光広域撮像データと多波長広域撮像データを組み合わせて多様な活動銀河核のサンプルを構築した。静止系紫外線のカラーで選択される高赤方偏移クェーサーについては、各赤方偏移ごとにサンプルを構築し、赤方偏移4では光度関数・空間相関関数まで導出した (Matsuoka et al. 2018; Akiyama et al. 2018; He et al. 2018; Shirasaki et al. 2018)。エックス線で選択される活動銀河核についてもHSCデータと組み合わせて選択したサンプルの統計的性質を出版し (Terashima et al. 2018)、広域エックス線観測計画であるXXL計画および近年に打上を予定しているエックス線宇宙望遠鏡eROSITA計画の両チームとの調整を進め、HSCチームとの合意文章締結を完了させた。中間赤外線と可視光のデータを組み合わせて選択される塵に覆われた進化途上の活動銀河核についても、各波長帯における最新データを用いたサンプルを構築し、その可視光帯での統計的性質を論文にまとめた (Noboriguchi, Nagao, et al. submitted)。電波帯で明るい電波銀河についても、選択したサンプルの基本的性質を調査する事で、過去の浅いサーベイで得られていた電波銀河サンプルに比べて相対的に遠方にありこれまで調査できていなかった天体が選べていることを確認し、その結果を論文にまとめた (Yamashita, Nagao, et al. submitted)。
  5. Japan Society for the Promotion of ScienceGrants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)Observational study of massive galaxies and clusters of galaxies in the early universe through a search for most distant radio galaxiesGrant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)2016/04-2018/03Principal investigator平成29年度は、すばる望遠鏡Hyper Suprime Cam (HSC)の可視光広域撮像データと米国超大型電波干渉計(Very Large Array; VLA)の電波広域撮像データ(FIRST) を組み合わせて電波銀河を選択する過程・手法およびその結果として得られたサンプルの基本的性質を論文にまとめて投稿した(Yamashita, Nagao, et al., submitted to the Astrophysical Journal)。 このHSC-FIRSTマッチングでは、過去のSDSS-FIRSTマッチングに比べると系統的に遠方(測光的赤方偏移で1以上)の電波銀河を選択できているが、選択された電波銀河の可視光帯での色を調べたところ、楕円銀河のようにpassive evolutionで期待されるような星種族の色よりも有意に青い天体が多いことが分かった。これは既知の低赤方偏移電波銀河がpassive evolutionと無矛盾な赤い色を示すことと対照的である。赤方偏移1は距離に換算すると80億光年近くも遠方を見ていることになり、宇宙年齢が60億年弱(現在の宇宙年齢の半分以下)の宇宙を見ていることに相当するため、青い電波銀河の割合が増加しているという結果は電波銀河の星成分が活発に形成されていた時期を捉えたと解釈することができるため、大変興味深い。 また、このHSC-FIRSTサンプルについてライマンブレイク法を適用して、120億光年以上の距離にある最遠方電波銀河も系統的に探査した。その結果、複数の候補天体を発見したため、その一部に対してジェミニ望遠鏡を用いて可視分光追求観測を敢行した。データ解析はまだ完了していないが、これまで知られていないほどの遠方にある電波銀河の発見に至る可能性が十分に期待される。
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Papers

  1. Subaru High-z Exploration of Low-Luminosity Quasars (SHELLQs). XII. Extended [CII] Structure (Merger or Outflow) in a z=6.72 Red Quasar2020/12Takuma Izumi Masafusa Onoue Yoshiki Matsuoka Michael A. Strauss Seiji Fujimoto Hideki Umehata Masatoshi Imanishi Taiki Kawamuro Tohru Nagao Yoshiki Toba Kotaro Kohno Nobunari Kashikawa Kohei Inayoshi Toshihiro Kawaguchi Kazushi Iwasawa Akio K. Inoue Tomotsugu Goto Shunsuke Baba Malte Schram Hyewon Suh Yuichi Harikane Yoshihiro Ueda John D. Silverman etcThe Astrophysical Journal
  2. The Faint End of the Quasar Luminosity Function at z ∼ 5 from the Subaru Hyper Suprime-Cam Survey2020/11/24Mana Niida Tohru Nagao Hiroyuki Ikeda Masayuki Akiyama Yoshiki Matsuoka Wanqiu He Kenta Matsuoka Yoshiki Toba Masafusa Onoue Masakazu A. R. Kobayashi Yoshiaki Taniguchi Hisanori Furusawa Yuichi Harikane Masatoshi Imanishi Nobunari Kashikawa Toshihiro Kawaguchi Yutaka Komiyama Hikari Shirakata Yuichi Terashima Yoshihiro UedaThe Astrophysical Journal904/ 2, id.89Research paper (scientific journal)10.3847/1538-4357/abbe11URLURL_2American Astronomical Society
  3. CHORUS. I. Cosmic HydrOgen Reionization Unveiled with Subaru: Overview2020/11/06Akio K Inoue Satoshi Yamanaka Masami Ouchi Ikuru Iwata Kazuhiro Shimasaku Yoshiaki Taniguchi Tohru Nagao Nobunari Kashikawa Yoshiaki Ono Ken Mawatari Takatoshi Shibuya Masao Hayashi Hiroyuki Ikeda Haibin Zhang Yongming Liang Chien-Hsiu Lee Miftahul Hilmi Satoshi Kikuta Haruka Kusakabe Hisanori Furusawa Tomoki Hayashino Masaru Kajisawa Yuichi Matsuda Kimihiko Nakajima Rieko Momose Yuichi Harikane Tomoki Saito Tadayuki Kodama Shotaro Kikuchihara Masanori Iye Tomotsugu GotoPublications of the Astronomical Society of Japan72/ 6, id.101Research paper (scientific journal)10.1093/pasj/psaa100URLOxford University Press (OUP)<title>Abstract</title> To determine the dominant sources for cosmic reionization, the evolution history of the global ionizing fraction, and the topology of the ionized regions, we have conducted a deep imaging survey using four narrow-band (NB) and one intermediate-band (IB) filters on the Subaru/Hyper Suprime-Cam (HSC), called Cosmic HydrOgen Reionization Unveiled with Subaru (CHORUS). The central wavelengths and full-widths-at-half-maximum of the CHORUS filters are, respectively, 386.2 nm and 5.5 nm for NB387, 526.0 nm and 7.9 nm for NB527, 717.1 nm and 11.1 nm for NB718, 946.2 nm and 33.0 nm for IB945, and 971.2 nm and 11.2 nm for NB973. This combination, including NB921 (921.5 nm and 13.5 nm) from the Subaru Strategic Program with HSC (HSC SSP), is carefully designed, as if they were playing a chorus, to observe multiple spectral features simultaneously, such as Lyman continuum, Lyα, C iv, and He ii for $z$ = 2–7. The observing field is the same as that of the deepest footprint of the HSC SSP in the COSMOS field and its effective area is about 1.6 deg2. We present an overview of the CHORUS project, which includes descriptions of the filter design philosophy, observations and data reduction, multiband photometric catalogs, assessments of the imaging quality, measurements of the number counts, and example use cases for the data. All the imaging data, photometric catalogs, masked pixel images, data of limiting magnitudes and point spread functions, results of completeness simulations, and source number counts are publicly available through the HSC SSP database.
  4. Faint Quasars Live in the Same Number Density Environments as Lyman Break Galaxies at z~42020/11Hisakazu Uchiyama Masayuki Akiyama Jun Toshikawa Nobunari Kashikawa Roderik Overzier Tohru Nagao Kohei Ichikawa Murilo Marinello Masatoshi Imanishi Masayuki Tanaka Yoshiki Matsuoka Yutaka Komiyama Shogo Ishikawa Masafusa Onoue Mariko Kubo Yuichi Harikane Kei Ito Shigeru Namiki Yongming LiangThe Astrophysical Journal
  5. Subaru Hyper Suprime-Cam view of quasar host galaxies at z<12020/10/02Toru Ishino Yoshiki Matsuoka Shuhei Koyama Yuya Saeda Michael A Strauss Andy D Goulding Masatoshi Imanishi Toshihiro Kawaguchi Takeo Minezaki Tohru Nagao Akatoki Noboriguchi Malte Schramm John D Silverman Yoshiaki Taniguchi Yoshiki TobaPublications of the Astronomical Society of Japan72/ 5, id.83Research paper (scientific journal)10.1093/pasj/psaa072URLOxford University Press (OUP)<title>Abstract</title> Active galactic nuclei (AGNs) are key in understanding the coevolution of galaxies and supermassive black holes (SMBHs). AGN activity is thought to affect the properties of their host galaxies via a process called “AGN feedback,” which drives the coevolution. From a parent sample of 1151 z &amp;lt; 1 type-1 quasars from the Sloan Digital Sky Survey quasar catalog, we detected the host galaxies of 862 of them in the high-quality grizy images of the Subaru Hyper Suprime-Cam survey. The unprecedented combination of the survey area and depth allowed us to perform a statistical analysis of the quasar host galaxies, with small sample variance. We fitted the radial image profile of each quasar as a linear combination of the point spread function and the Sérsic function, decomposing the images into the quasar nucleus and the host galaxy components. We found that the host galaxies are massive, with stellar mass Mstar ≳ 1010 $M_\odot$, and are mainly located on the green valley. This trend is consistent with a scenario in which star formation in the host galaxies is suppressed by AGN feedback, that is, AGN activity may be responsible for the transition of these galaxies from the blue cloud to the red sequence. We also investigated the SMBH mass to stellar mass relation of the z &amp;lt; 1 quasars, and found a consistent slope with the local relation, while the SMBHs may be slightly undermassive. However, the above results are subject to our sample selection, which biases against host galaxies with low masses and/or large quasar-to-host flux ratios.
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Presentations

  1. Euclid衛星とすばる望遠鏡とのシナジーで探る巨大ブラックホールの進化研究会 ``Euclid衛星とすばる望遠鏡のシナジー’’ (東京大学)2020/02Oral presentation(invited, special)
  2. HSC-AGN updates and toward our future activitiesHSC-AGN WG face-to-face meeting (Kyoto U.)2020/01Oral presentation(general)
  3. AGN Studies with Subaru/HSCinternational meeting ``Science with Subaru: An Indian Perspective’’ (Mumbai, India)2019/12Oral presentation(invited, special)
  4. Narrow-line regions in high-redshift AGNsinternational meeting "Subaru Telescope 20th Anniversary; Optical and infrared astronomy for the next decade" (Waikoloa, USA)2019/11Oral presentation(general)
  5. SPICA Science Promotion in Japaninternational meeting "SPICA collaboration meeting" (Paris, France)2019/10Oral presentation(general)
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Awards

  1. 2011/09PASJ Excellent Paper AwardLyman alpha emitters at z=5.7 in the Subaru Deep Field
  2. 2011/09ASJ Young Astronomer AwardObservational studies on the cosmic chemical evolution
  3. 2005/03PASJ Excellent Paper AwardThe discovery of two Lyman alpha emitters beyond z=6 in the Subaru Deep Field
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Allotted Class

  1. 2024MechanicsⅡ
  2. 2024Introduction to Physics
  3. 2024Introduction to Physics
  4. 2024MechanicsⅠ
  5. 2024Graduation Research I
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Social Activities

  1. 講演「私たちの住む銀河とその中心に潜む巨大ブラックホール」2020/11
  2. 講演「私たちの住む銀河とその中心に潜む巨大ブラックホール」2020/11
  3. 集中講義「宇宙物理学特別セミナー」（鹿児島大学理学部）2020/11
  4. 日本天文学会年会企画セッション「超巨大ブラックホール研究の新展開： 初撮像から形成進化の全貌解明へ」2020/09
  5. 日本天文学会年会企画セッション「SPICAが切り拓くサイエンス」2020/03
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Professional Memberships

  1. 光学赤外線天文学連絡会
  2. 日本天文学会
  3. International Astronomical Union
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Committee Memberships

  1. 2022/04-present公益社団法人日本天文学会代議員
  2. 2022/02-present光学赤外線天文学連絡会SPICA総括WG
  3. 2021/10-present光学赤外線天文学連絡会運営委員会
  4. 2021/05-2022/03自然科学研究機構国立天文台科学戦略委員会データアーカイブWG
  5. 2021/02-present光学赤外線天文学連絡会ELTアクセス検討WG
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Teaching Experience

  1. 力学I愛媛大学
  2. 力学II愛媛大学
  3. 力学演習I愛媛大学
  4. 物理学I愛媛大学
  5. 物理学序論愛媛大学
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