ミリ波サブミリ波観測で探る銀河中心巨大ブラックホールの起源

• Project/Area Number: 18J20450
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 岩田 悠平 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 超大質量ブラックホール / 光度変動 / 電波天文学 / 銀河系中心 / 分子雲

Outline of Annual Research Achievements

前年度は、2017年10月にALMA望遠鏡で観測された銀河系中心の230 GHz帯データの解析を行い、銀河系中心の超大質量ブラックホールSgr A*が数十分程度の短い時間スケールの光度変動を呈することなどを発見した。これは、降着円盤の内縁付近という超大質量ブラックホールから極めて近い領域で光度変動が生じた可能性があるという重要な発見であり、論文・学会発表を行った。本年度は本成果についてプレスリリースを行い、いくつかの新聞や、国内外の多くのwebメディアに記事が掲載された。また、国内の談話会や研究会で本成果の発表を行った。
また2020年1月には、銀河系中心部の高速度コンパクト雲CO 0.02-0.02のALMA Cycle7での観測が実施された。最も角度分解能の高い12 mアレイの観測は気象条件やCOVID-19の影響により完全な要求通りとはいかなかったものの、取得されたデータを今年度受け取った。このデータついて解析を行い、一酸化炭素やシアン化水素などの分子スペクトル線と電波連続波のイメージングについて完了した。これにより、詳細な分子ガス等の空間・速度分布の把握が可能となり、超大質量ブラックホール形成に重要な、中質量ブラックホールや高密度星団の間接的証拠が得られる可能性がある。現在はこれまでに実施してきたラインサーベイなどの単一鏡観測の結果を含めた知見をまとめており、CO 0.02-0.02の運動状態やその形成過程について提案する論文を準備中である。
これらの他にも、孤立ブラックホールと関係する可能性がある銀河系円盤部における広い速度幅を持つ分子雲の探査や、星団が付随する可能性がある銀河系中心領域におけるスーパーバブル候補天体について、共同研究として論文発表を行った。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Broad-velocity-width Molecular Features in the Galactic Plane (2021)
  • Author(s): Yokozuka Hiroki、Oka Tomoharu、Takekawa Shunya、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 908 Issue: 2 Pages: 246-246
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abd556
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New Look at the Molecular Superbubble Candidate in the Galactic Center (2021)
  • Author(s): Tsujimoto Shiho、Oka Tomoharu、Takekawa Shunya、Iwata Yuhei、Uruno Asaka、Yokozuka Hiroki、Nakagawara Ryosuke、Watanabe Yuto、Kawakami Akira、Nishiyama Sonomi、Kaneko Miyuki、Kanno Shoko、Ogawa Takuma
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 910 Issue: 1 Pages: 61-61
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abe61e
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Fifth Candidate for an Intermediate-mass Black Hole in the Galactic Center (2020)
  • Author(s): Takekawa Shunya、Oka Tomoharu、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho、Nomura Mariko
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 890 Issue: 2 Pages: 167-172
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab6f6f
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Time Variations in the Flux Density of Sgr A* at 230 GHz Detected with ALMA (2020)
  • Author(s): Iwata Yuhei、Oka Tomoharu、Tsuboi Masato、Miyoshi Makoto、Takekawa Shunya
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 892 Issue: 2 Pages: L30-L30
  • DOI: 10.3847/2041-8213/ab800d
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] An energetic high-velocity compact cloud: CO-0.31+0.11 (2019)
  • Author(s): Takekawa Shunya、Oka Tomoharu、Tokuyama Sekito、Tanabe Kyosuke、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho、Nomura Mariko、Shibuya Yukihiro
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 71 Issue: Supplement_1
  • DOI: 10.1093/pasj/psz027
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Indication of Another Intermediate-mass Black Hole in the Galactic Center (2019)
  • Author(s): Takekawa Shunya、Oka Tomoharu、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho、Nomura Mariko
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 871 Issue: 1 Pages: L1-L1
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aafb07
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High-resolution CO images of the Galactic central molecular zone (2019)
  • Author(s): Tokuyama Sekito、Oka Tomoharu、Takekawa Shunya、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho、Yamada Masaya、Furusawa Maiko、Nomura Mariko
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 印刷中 Issue: Supplement_1
  • DOI: 10.1093/pasj/psy150
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 銀河系中心超大質量ブラックホール Sgr A*の成長過程とその活動性 (2021)
  • Author(s): 岩田悠平
  • Organizer: 国立天文台研究集会 (サブ)ミリ波単一鏡の革新で挑む, 天文学の未解決問題
• [Presentation] 超高ダイナミックレンジ観測で探る銀河系中心核 (2020)
  • Author(s): 岩田悠平
  • Organizer: 宇宙電波懇談会シンポジウム2020
  • Invited
• [Presentation] ALMAによる銀河系中心核Sgr A*の230 GHz帯光度変動の検出 (2020)
  • Author(s): 岩田悠平、岡朋治、坪井昌人、三好真、竹川俊也
  • Organizer: 天の川銀河研究会2020
• [Presentation] Time Variations of the Sgr A* Flux at 230 GHz (2020)
  • Author(s): Y. Iwata, T. Oka, M. Tsuboi, M. Miyoshi, S. Takekawa
  • Organizer: East Asian ALMA Science Workshop 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ALMAによる銀河系中心核Sgr A*の230 GHz帯光度変動解析 (2020)
  • Author(s): 岩田悠平、岡朋治、坪井昌人、三好真、竹川俊也
  • Organizer: 日本天文学会2020年春季年会
• [Presentation] Observations of the High-velocity Compact Cloud CO 0.02-0.02 in the Galactic Center (2019)
  • Author(s): Y. Iwata, T. Oka, S. Takekawa, S. Tsujimoto, J. A. Roll, R. Nakagawara
  • Organizer: Nobeyama Science Workshop 令和元年
• [Presentation] A New Look at the High-velocity Compact Cloud CO 0.02-0.02 (2019)
  • Author(s): Y. Iwata, T. Oka, S. Takekawa, R. Nakagawara, S. Tsujimoto, J. A. Roll
  • Organizer: The 10th Galactic Center Workshop
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Time Variations of the Sgr A* Flux at 230 GHz with ALMA (2019)
  • Author(s): Y. Iwata, T. Oka, M. Tsuboi, M. Miyoshi, S. Takekawa
  • Organizer: The 10th Galactic Center Workshop
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Observations of the High-velocity Compact Cloud CO 0.02-0.02 in the Galactic Center (2019)
  • Author(s): Y. Iwata, T. Oka, S. Takekawa, R. Nakagawara, S. Tsujimoto, J. A. Roll
  • Organizer: ALMA, 45m, ASTE Users Meeting 2019
• [Presentation] Time Variations of the Sgr A* Flux at 230 GHz with ALMA (2019)
  • Author(s): Y. Iwata, T. Oka, M. Tsuboi, M. Miyoshi, S. Takekawa
  • Organizer: ALMA, 45m, ASTE Users Meeting 2019
• [Presentation] 銀河系中心高速度コンパクト雲CO 0.02-0.02の観測的研究 (2018)
  • Author(s): 岩田悠平
  • Organizer: 第48回天文・天体物理若手夏の学校
• [Presentation] 高速度コンパクト雲CO 0.02-0.02の3 mm帯ラインサーベイ観測 (2018)
  • Author(s): 岩田悠平、岡 朋治、Justin A. Roll、辻本志保、竹川俊也
  • Organizer: 日本天文学会2018年秋季年会
• [Presentation] 高速度コンパクト雲CO 0.02-0.02の観測研究 (2018)
  • Author(s): 岩田悠平
  • Organizer: 「ブラックホール地平面勉強会」研究会