2016 Fiscal Year Annual Research Report
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
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15J04405
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
竹川 俊也 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 銀河系中心核 / 分子雲 / 質量供給 / フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、銀河系中心核Sgr A*を取り囲む高温・高密度な分子ガスリング核周円盤(Circumnuclear disk; CND)の分子スペクトル線観測を手掛かりに、銀河系中心核への質量供給過程およびそのフィードバックの痕跡を探ることを目的として研究を行っている。本年度は、昨年度に発見した、CNDの外側に位置する巨大分子雲+20 km/s cloudとCNDとを繋ぐ構造“bridge”に関する考察を深め、１つの論文にまとめAstrophysical Journalに投稿し採択された。このbridgeは、その空間・速度構造から、CNDの一部がその手前の+20 km/s cloudに衝突していると考えればうまく説明できる。この説が正しいとすれば、CNDと+20 km/s cloudの衝突によるbridge内での温度および密度の上昇が確認できるはずである。この温度・密度の上昇を確認する目的で、野辺山45 m電波望遠鏡とJames Clerk Maxwell Telescope (JCMT)を用い、銀河系中心核から約15 pcの領域について、詳細なイメージング観測を行った。その結果、bridgeにおいて温度・密度がやや上昇傾向にあることがわかり、上記の衝突シナリオと矛盾しない結果を得ることができた。CNDと巨大分子雲の衝突は、運動エネルギーの散逸および角運動量の損失を起こし、中心核への質量供給を促進させるはずであり、これら成果は銀河系の質量供給過程を理解する上で重要なものである。
さらに、これら研究と並行して、FITSキューブデータの解析ソフトウェア“takefits”の開発を進めている。takefitsでは、FITSキューブの可視化はもちろん、データの平滑化等の解析に必要な基本的な演算や、任意の線分に沿った位置-速度図の作成、スペクトルの取得、さらにチャネルマップの描画・編集等がすべて簡単なマウス操作と数値入力のみで行える。今後takefitsは天文学者向けに公開することも検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
電波望遠鏡を用いた観測により、銀河系中心核を取り囲む分子ガスリングとその外側の巨大分子雲とが物理的に接触している証拠を発見することができた。この衝突により、運動エネルギーの散逸および角運動量の損失が起こり、中心核への質量供給が促進されると考えられる。これは、本研究の目的の一つである銀河系中心核への質量供給過程の解明に迫る重要な成果である。また、FITSキューブデータの解析ソフトウェア"takefits"の開発を進め、現時点でデータの描画や基本的な解析は不自由なく行える段階に仕上がっている。さらにJames Clerk Maxwell Telescope (JCMT)を用いた銀河系中心核近傍の観測により、小型かつ極めて大きな速度幅を持つ特異分子雲を複数発見することができた。これらは数十太陽質量以上のコンパクトな重力源が巨大分子雲を高速で通過した際に形成されると考えられ、同領域に多数のブラックホールが飛び交っている事を示唆するものである。この成果は当初予期していたものではないが、銀河中心核巨大ブラックホールの形成・成長シナリオを理解する上で極めて重要なものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はまず、JCMTを用いた観測により発見された小型特異分子雲についての成果を一つのジャーナル論文にまとめ投稿する予定である。また、それら特異分子雲が暗いブラックホールの存在を示す間接的証拠である可能性を踏まえ、銀河系中心核巨大ブラックホールの形成・成長過程についての理解を深めたい。加えて、これまで行ってきた銀河系中心核の8 GHz帯におけるモニター観測に関する論文を執筆し投稿する予定である。
さらに、ALMA望遠鏡によるイメージング観測を提案し、銀河系中心核への質量供給を担う分子ガスのより詳細な運動および物理状態を調べたい。また、これまで得られた様々な分子輝線のデータを総合し、銀河系中心核がいかにして周囲に影響を及ぼすかを議論したい。さらにこれら研究と並行して、FITSデータ解析ソフトウェア"takefits"の開発を継続し、天文学者向けに公開することも視野に入れ、より汎用性の高い解析ツールにするため機能の拡充を行う予定である。
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