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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

研究課題

研究課題/領域番号 15J04405
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

竹川 俊也  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード銀河系中心 / 分子雲 / ブラックホール / 銀河系中心核 / 質量供給 / フィードバック / 銀河中心核 / 銀河系 / 電波観測
研究実績の概要

昨年度にハワイのJames Clerk Maxwell Telescopeを用いて実施した分子スペクトル線観測により取得したデータの解析を推し進めた。その結果、銀河系中心核「いて座A*」から約10pcの位置に直径1パーセク程度と小型ながら異常に広い速度幅を有する特異分子雲(小型高速度コンパクト雲)を2つ発見した。それらの形状・運動と運動エネルギー、そして他波長対応天体を伴わないこと等から、恒星質量ブラックホールが高速で分子雲に突入したことで形成されたものと解釈される。これにより、銀河系中心核近傍を複数のブラックホールが飛び交っている状況が初めて観測的に示唆された。理論的には、銀河系内に1億から10億個ものブラックホールが存在すると予測されており、その大部分は暗く孤立していると考えられている。このような孤立ブラックホールは、小型高速度コンパクト雲のような高速度分子雲として検出できる可能性が示された。
加えて、「いて座A*」から約45パーセクの位置に、特異な運動を示す高速度コンパクト雲、CO-0.31+0.11 を新たに発見した。CO-0.31+0.11の速度幅は高速度コンパクト雲の中でも際立って大きく、膨大な運動エネルギーを有する。そしてその運動は、20万太陽質量の質点周りのケプラー運動でうまく説明できることがわかった。このモデルに従えば、0.1パーセクよりも小さい領域に20万太陽質量もの質量が集中していることになる。重力源候補としては、高密度な大質量星団か重い中間質量ブラックホールが挙げられるが、同方向には他波長対応天体が確認できない。つまり、CO-0.31+0.11内部には20万太陽質量の中間質量ブラックホールが潜んでいる可能性がある。このような重いブラックホールはいずれ中心核巨大ブラックホールへと落ち込み合体することで、中心核の成長に寄与することが期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Discovery of Two Small High-velocity Compact Clouds in the Central 10 pc of Our Galaxy2017

    • 著者名/発表者名
      Takekawa Shunya, Tomoharu Oka, Iwata Yuhei, Tokuyama Sekito, Nomura Mariko
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 843 号: 1 ページ: L11-L11

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa79ee

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical Contact between the +20 km s-1 Cloud and the Cricumnuclear Disk2017

    • 著者名/発表者名
      Shunya Takekawa, Tomoharu Oka, and Kunihiko Tanaka
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 834 号: 2 ページ: 121-130

    • DOI

      10.3847/1538-4357/834/2/121

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 銀河系核周円盤近傍における複数の小型高速度コンパクト雲の発見2017

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      日本天文学会2017春季年会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系中心部に発見された高速度分子雲の起源2017

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      第4回銀河進化研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系中心10 pc領域における小型高速度コンパクト雲2017

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      ブラックホール地平面勉強会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Discovery of Two Small High-Velocity Compact Clouds in the central 10 Parsecs of Our Galaxy2017

    • 著者名/発表者名
      Shunya Takekawa
    • 学会等名
      NRO45m/ASTE Single Dish Science Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系核周円盤周辺のHCNサブミリ波輝線イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      日本天文学会2016秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Physical Contact between the +20 km s-1 Cloud and the Cricumnuclear Disk2016

    • 著者名/発表者名
      Shunya Takekawa, Tomoharu Oka, and Kunihiko Tanaka
    • 学会等名
      IAU Symposium 322: The Multi-Messenger Astrophysics of the Galactic Centre
    • 発表場所
      Cairns (Australia)
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銀河系核周円盤とM-0.13-0.08との物理的接触の発見2016

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      日本天文学会2016春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系中心分子層と銀河系核周円盤2015

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      ALMAワークショップ「AGN銀河の中心1kpc → 1pcスケールでの質量降着機構の理解に向けて」
    • 発表場所
      国立天文台三鷹キャンパス(東京都・三鷹市)
    • 年月日
      2015-12-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Physical Contact between the +20 km/s cloud and the Circumnuclear Disk2015

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      East Asian ALMA Science Workshop 2015
    • 発表場所
      i-siteなんば(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] +20 km/s cloudからCircumnuclear Diskへの質量供給2015

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      第29回ブラックホール地平面勉強会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mass Feeding toward the Galactic Nucleus Probed by Molecular Lines2015

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      NRO-ALMA Science/Development Workshop 2015
    • 発表場所
      野辺山宇宙電波観測所(長野県・南佐久郡)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] プレスリリース 天の川銀河中心部で新たに2つの「野良ブラックホール」候補を発見

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2017/7/18/28-21984/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部物理学科 岡研究室

    • URL

      http://aysheaia.phys.keio.ac.jp

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部物理学科 岡研究室

    • URL

      http://aysheaia.phys.keio.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 天の川銀河の中で二番目に大きなブラックホールを発見

    • URL

      http://www.keio.ac.jp/ja/press_release/2015/osa3qr000001bq8l.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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