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電波観測で探る銀河系中心核への質量供給過程とそのフィードバック

Research Project

Project/Area Number 15J04405
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

竹川 俊也  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords銀河系中心 / 分子雲 / ブラックホール / 銀河系中心核 / 質量供給 / フィードバック / 銀河中心核 / 銀河系 / 電波観測
Outline of Annual Research Achievements

昨年度にハワイのJames Clerk Maxwell Telescopeを用いて実施した分子スペクトル線観測により取得したデータの解析を推し進めた。その結果、銀河系中心核「いて座A*」から約10pcの位置に直径1パーセク程度と小型ながら異常に広い速度幅を有する特異分子雲(小型高速度コンパクト雲)を2つ発見した。それらの形状・運動と運動エネルギー、そして他波長対応天体を伴わないこと等から、恒星質量ブラックホールが高速で分子雲に突入したことで形成されたものと解釈される。これにより、銀河系中心核近傍を複数のブラックホールが飛び交っている状況が初めて観測的に示唆された。理論的には、銀河系内に1億から10億個ものブラックホールが存在すると予測されており、その大部分は暗く孤立していると考えられている。このような孤立ブラックホールは、小型高速度コンパクト雲のような高速度分子雲として検出できる可能性が示された。
加えて、「いて座A*」から約45パーセクの位置に、特異な運動を示す高速度コンパクト雲、CO-0.31+0.11 を新たに発見した。CO-0.31+0.11の速度幅は高速度コンパクト雲の中でも際立って大きく、膨大な運動エネルギーを有する。そしてその運動は、20万太陽質量の質点周りのケプラー運動でうまく説明できることがわかった。このモデルに従えば、0.1パーセクよりも小さい領域に20万太陽質量もの質量が集中していることになる。重力源候補としては、高密度な大質量星団か重い中間質量ブラックホールが挙げられるが、同方向には他波長対応天体が確認できない。つまり、CO-0.31+0.11内部には20万太陽質量の中間質量ブラックホールが潜んでいる可能性がある。このような重いブラックホールはいずれ中心核巨大ブラックホールへと落ち込み合体することで、中心核の成長に寄与することが期待される。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Discovery of Two Small High-velocity Compact Clouds in the Central 10 pc of Our Galaxy2017

    • Author(s)
      Takekawa Shunya, Tomoharu Oka, Iwata Yuhei, Tokuyama Sekito, Nomura Mariko
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 843 Issue: 1 Pages: L11-L11

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa79ee

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physical Contact between the +20 km s-1 Cloud and the Cricumnuclear Disk2017

    • Author(s)
      Shunya Takekawa, Tomoharu Oka, and Kunihiko Tanaka
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 834 Issue: 2 Pages: 121-130

    • DOI

      10.3847/1538-4357/834/2/121

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 銀河系核周円盤近傍における複数の小型高速度コンパクト雲の発見2017

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      日本天文学会2017春季年会
    • Place of Presentation
      九州大学 (福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 銀河系中心部に発見された高速度分子雲の起源2017

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      第4回銀河進化研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 銀河系中心10 pc領域における小型高速度コンパクト雲2017

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      ブラックホール地平面勉強会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Discovery of Two Small High-Velocity Compact Clouds in the central 10 Parsecs of Our Galaxy2017

    • Author(s)
      Shunya Takekawa
    • Organizer
      NRO45m/ASTE Single Dish Science Workshop 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 銀河系核周円盤周辺のHCNサブミリ波輝線イメージング2016

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      日本天文学会2016秋季年会
    • Place of Presentation
      愛媛大学 (愛媛県・松山市)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Physical Contact between the +20 km s-1 Cloud and the Cricumnuclear Disk2016

    • Author(s)
      Shunya Takekawa, Tomoharu Oka, and Kunihiko Tanaka
    • Organizer
      IAU Symposium 322: The Multi-Messenger Astrophysics of the Galactic Centre
    • Place of Presentation
      Cairns (Australia)
    • Year and Date
      2016-07-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銀河系核周円盤とM-0.13-0.08との物理的接触の発見2016

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      日本天文学会2016春季年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 銀河系中心分子層と銀河系核周円盤2015

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      ALMAワークショップ「AGN銀河の中心1kpc → 1pcスケールでの質量降着機構の理解に向けて」
    • Place of Presentation
      国立天文台三鷹キャンパス(東京都・三鷹市)
    • Year and Date
      2015-12-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Physical Contact between the +20 km/s cloud and the Circumnuclear Disk2015

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      East Asian ALMA Science Workshop 2015
    • Place of Presentation
      i-siteなんば(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] +20 km/s cloudからCircumnuclear Diskへの質量供給2015

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      第29回ブラックホール地平面勉強会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2015-09-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Mass Feeding toward the Galactic Nucleus Probed by Molecular Lines2015

    • Author(s)
      竹川俊也
    • Organizer
      NRO-ALMA Science/Development Workshop 2015
    • Place of Presentation
      野辺山宇宙電波観測所(長野県・南佐久郡)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] プレスリリース 天の川銀河中心部で新たに2つの「野良ブラックホール」候補を発見

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2017/7/18/28-21984/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 慶應義塾大学理工学部物理学科 岡研究室

    • URL

      http://aysheaia.phys.keio.ac.jp

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 慶應義塾大学理工学部物理学科 岡研究室

    • URL

      http://aysheaia.phys.keio.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 天の川銀河の中で二番目に大きなブラックホールを発見

    • URL

      http://www.keio.ac.jp/ja/press_release/2015/osa3qr000001bq8l.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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