ミリ波帯分子線高角度分解能撮像で探る活動銀河核トーラスの内部構造
| Project/Area Number |
21K03628
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022)
Yamaguchi University (2021) |
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Principal Investigator |
澤田 聡子 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 客員研究員 (00452631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新沼 浩太郎 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30434260)
川勝 望 呉工業高等専門学校, 自然科学系分野, 教授 (30450183)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 電波天文学 / 活動銀河核 / 電波銀河 / 分子ガストーラス / 質量降着過程 / 超巨大ブラックホール / 電波ジェット / 活動銀河中心核 |
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| Outline of Research at the Start |
活動銀河核に潜む超巨大ブラックホール (SMBH) を取り囲む「トーラス」の内部構造・運動・物理状態をミリ波超長基線干渉計 (VLBI) 観測を用いた詳細撮像によって明らかにする。そして銀河内の物質がトーラス領域から最終的にSMBHへ落下・燃料投下されていく過程を解明する。サイズがコンパクトなトーラスの撮像観測例はこれまで極めて少なく、特にその内部構造・運動・物理状態の観測情報はほぼ皆無だった。しかし応募者らが確立したミリ波VLBIによる分子吸収線観測手法により、トーラスを構成する複数の分子ガス塊の集合体の高角度分解能撮像と中心のSMBHへ降着運動の測定が可能になった。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、宇宙最大級の巨大エネルギー放出を見せる活動銀河核の燃料貯蔵庫であるトーラスから降着物質が最終的にどのように中心の超巨大ブラックホールに 降着していくかという質量降着過程の解明を目指すことである。2022年度は、以下の2項目を主として推進した。
(1) 近傍電波銀河の核周領域100パーセクスケールの分子ガスの観測データ解析の完了およびそのまとめ。
(2) 近傍電波銀河の核周領域1パーセクスケールのガス分布の撮像観測の実施および観測データの解析。
(1)では、フランスのミリ波干渉計 NOEMA を用いて数天体の電波銀河の分子ガスサーベイを実施し、近傍銀河 NGC 4261 の中心100パーセク領域の HCN および HCO+ 分子輝線を初検出・初撮像に成功した。本観測から、これらの分子輝線は中心の超巨大ブラックホール周囲をとりまく回転円盤に付随することが示された。また、この円盤の質量および中心の超巨大ブラックホールの質量も導出できた。この成果は査読論文として出版した。
(2)では、東アジアVLBI観測網を用いて NGC 4261 の中心1パーセク領域を観測し、水メーザー放射のサブパーセクスケール初撮像に成功した。本観測からは、超巨大ブラックホール周囲1パーセク未満の領域では水分子ガスの運動はブラックホールの周囲を回転するのではなく、水分子ガスがむしろ中心の超巨大ブラックホールに向かって降着している様子を捉えた。この成果は既に査読論文としてまとめ、現在投稿・審査中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
近傍電波銀河100パーセクスケールの構造を調査するための電波干渉計 NOEMA 観測のデータ解析は現在完了した。その成果は既に論文にまとめて出版済みである。現在は、近傍電波銀河1パーセクスケールの構造を調査する観測の実施および観測データ解析の段階に進んでいる。このうち、NGC4261 の観測データ解析が完了し、現在論文投稿中である。さらに別の近傍電波銀河の観測データ解析を開始しており、良好な観測データが取得できていることを既に確認済みである。以上、計画が予定通りに進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
近傍電波銀河 NGC 4261 の観測の成果をまとめることができたので、2023年度は対象天体を別の電波銀河に変え、NGC 4261 と同様の手法で観測を実施し、データ解析に力を注ぐ。当初予定していた観測天体に加え、新たに観測対象天体を数天体追加して観測することも検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(47 results)
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[Journal Article] The Past and Future of East Asia to Italy: Nearly Global VLBI2023
Author(s)
Gabriele Giovannini, Yuzhu Cui, Kazuhiro Hada, Kunwoo Yi, Hyunwook Ro, Bong Won Sohn, Mieko Takamura, Salvatore Buttaccio, Filippo D’Ammando, Marcello Giroletti, Yoshiaki Hagiwara, Motoki Kino, Evgeniya Kravchenko, Giuseppe Maccaferri, Alexey Melnikov, Kotaro Niinuma, Monica Orienti,..., Akihiro Doi, et al.
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Journal Title
Galaxies
Volume: 11
Issue: 2
Pages: 49-49
DOI
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Ikebe Sota、Takefuji Kazuhiro、Terasawa Toshio、Eie Sujin、Akahori Takuya、Murata Yasuhiro、Hashimoto Tetsuya、Kisaka Shota、Honma Mareki、Yoshiura Shintaro、Suzuki Syunsaku、Oyama Tomoaki、Sekido Mamoru、Niinuma Kotaro、Takeuchi Hiroshi、Yonekura Yoshinori、Enoto Teruaki
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 75
Issue: 1
Pages: 199-207
DOI
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[Journal Article] The Yamaguchi Interferometer2022
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Fujisawa, Kenta; Aoki, Takahiro; Kanazawa, Sho; Akimoto, Masanori; Ogura, Tatsuya; Mori, Kurena; Niinuma, Kotaro; Motogi, Kazuhito; Sawada-Satoh, Satoko et al.
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 74
Issue: 6
Pages: 1415-1420
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 926
Issue: 2
Pages: 108-108
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