2021 Fiscal Year Research-status Report
Understanding the mass growth process of supermassive black holes from ALMA high-angular-resolution observations
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21K03632
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
今西 昌俊 国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (00311176)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 超巨大ブラックホール / 活動銀河中心核 / サブミリ波 / 分子ガス / ALMA / 干渉計 / 電波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙に存在する銀河の中心には、ほぼ100%の確率で超巨大ブラックホールが存在し、銀河の星と中心の超巨大ブラックホールの質量の間には相関があることが観測から分かっている。従って、銀河と超巨大ブラックホールは互いに影響を及ぼし合いながら、「共進化」してきたと考えられている。今まさに超巨大ブラックホールに盛んに物質が落ち込んで活動的になり、周囲の降着円盤が非常に明るく輝いている活動銀河中心核は、宇宙の超巨大ブラックホールの質量成長を理解する上で極めて重要な天体である。活動銀河中心核の中心の質量降着している活動的な超巨大ブラックホールの外側には、物質が密に、かつドーナツ状に分布する「トーラス」と呼ばれる構造体が存在するとされている。このようなトーラスが存在すれば、活動銀河中心核の様々な観測事実を自然に説明できるため、多くの研究者は存在を仮定して議論を進めているが、そのサイズの小ささから、物理的、動力学的性質に関する観測的理解は全く不充分である。電波の(サブ)ミリ波で高空間分解能が実現し、トーラスに存在する高密度分子ガスからの輝線を観測できるALMAは、トーラスの物理的、動力学的性質を鮮明に描き出すことができる。本年度は、ALMAで得られたトーラス中の星生成起源の輝線の高空間分解能の観測データを解析し、超巨大ブラックホールへの質量降着との関連を調べた。周波数183GHzの水メーザー放射を用いて超巨大ブラックホールの質量を求めることができそうだという新たな発見をし、研究を進めた。研究成果を国際学会で2回(1回は40分の招待講演)、国内の研究会で3回発表した(すべてリモート)。主著査読論文を1本、共著査読論文を19本出版した。
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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
今年度は、ALMAを用いた活動銀河中心核の観測成果に関する主著査読論文を1編出版することができた(Imanishi et al. 2022 ApJ 926 159)。また、国際学会で2回(1回は30分の招待講演)、日本天文学会で2回、国内研究会で1回の口頭発表を行った。ALMA Cycle 8で研究代表者として提出した提案が採択され、さらに共同研究者のALMA提案も7件採択され、研究を継続する道筋を立てることができた。研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
近傍のよく研究されている代表的な活動銀河中心核NGC1068を、ALMAを用いてさらに多面的に研究し、宇宙の超巨大ブラックホールにどのように物質が落ち込んで活動的になり、周囲の降着円盤が非常に明るく輝くのか? という重要な問いに対する説得力にある回答を提示していきたい。
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| Causes of Carryover |
2021年度はコロナの世界的流行により、現地参加を予定していた国際研究会がリモートに変更された。次年度以降の国際学会参加のために外国旅費を繰り越すこととした。2022年秋に、本研究テーマと深く関係する国際学会がヨーロッパで3件計画されており、コロナの状況が改善すれば、現地参加のための旅費として使用する計画である。
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