Planet formation around AGNs

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K18774
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 和田 桂一 鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (30261358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小久保 英一郎 国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 教授 (90332163)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2022-03-31
• Keywords: ダスト / 巨大ブラックホール / 重力多体系

Outline of Annual Research Achievements

本課題での最初の成果である、Wada, Tsukamoto, Kokubo (2019)では、新しいクラスの天体が銀河中心の銀河中心部の超巨大ブラックホールの周りに形成されることを初めて提案した。次に、雪線の外側（数パーセク）での塵の凝集過程と物理的条件をより詳細に調べた。特に、ダスト凝集体の半径方向のドリフトの影響を考慮して、より詳細な研究を行った雪線付近における天体の形成タイムスケールは、巨大ブラックホール質量が１００万太陽質量の場合、70ー80 x 100万年であることがわかった。われわれはこの天体を"blanet"と名付けた。blanetの質量は約20地球質量から3000地球質量になることもわかった。これらの結果から、blanetは、比較的低輝度の活動銀河核の周りに形成されやすいこともわかった。この結果をアメリカ天文学会誌 において出版した （Wada, Tsukamoto, Kokubo 2021)。

最終年度は衝突系N-body code GPLUM (https://github.com/YotaIshigaki/GPLUM) を用いて、snowlineの外側にできると予想されるblanet系の力学進化の重力多体計算を行った。衝突合体により、一部のblanetが数倍まで質量を増やし、周りの粒子を散乱することがわかった。今後はより長時間積分によりblanet系の力学進化を明らかにする必要がある。また、活動銀河核近傍の輻射流体計算により、ダストの昇華半径構造や円盤アウトフローの構造、円盤でのガス降着について調べた（出版準備中）。これらにより、巨大ブラックホール周囲でのダスト成長や、それに伴う、赤外光度に影響し、将来の観測によるblanetの間接的検出の基礎となる知見を得た。