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高速度分子雲に着目した銀河系中心領域に潜む中間質量ブラックホールの探査

研究課題

研究課題/領域番号 19K14768
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関神奈川大学 (2020-2023)
国立天文台 (2019)

研究代表者

竹川 俊也  神奈川大学, 工学部, 助教 (10827851)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード銀河系中心 / 中間質量ブラックホール / 分子雲 / 電波望遠鏡 / 星団
研究開始時の研究の概要

太陽の100倍から10万倍程度の質量を持つ「中間質量ブラックホール」の存在確認は、大部分の銀河の中心に潜むとされている超大質量ブラックホールの起源を解明する上で欠かせない重要なプロセスである。本研究では、研究代表者が銀河系中心領域に発見した特異分子雲に着目して、分子ガス・電離ガス・恒星の観測を主軸として中間質量ブラックホールの存在確認を目指す。加えて、銀河系中心領域の大規模サーベイに基づいて、同種特異分子雲のサンプルの拡充を試みる。

研究成果の概要

銀河系中心核近傍の特異分子雲「高速度コンパクト雲」に対して、ALMA望遠鏡による高解像度の分子スペクトル線観測を実施し、詳細な内部運動や物理状態を明らかにした。その結果、非活動的な中間質量ブラックホールが潜んでいる可能性の高い有望な候補地を新たに複数発見した。また、野辺山45m鏡による銀河系中心領域の広域サーベイ観測を実施し、広範にわたる衝撃波領域を検出し、高速度コンパクト雲のサンプルを拡充することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、中間質量ブラックホール候補を新たに複数発見し、銀河中心核である超大質量ブラックホールの起源解明や成長過程の理解に重要な手がかりを提供し得るものである。天の川銀河の中心核近傍で中間質量ブラックホールの潜伏候補地を見出せたことは、将来の探査研究において非常に有益である。また、野辺山45m電波望遠鏡による広域サーベイ観測により、私たちの住む銀河の中心環境について新しい知見を得ることができた。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 6件、 招待講演 14件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ALMA View of the High-velocity-dispersion Compact Cloud CO 0.02?0.02 at the Galactic Center2023

    • 著者名/発表者名
      Iwata Yuhei、Oka Tomoharu、Takekawa Shunya、Tsujimoto Shiho、Enokiya Rei
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 950 号: 1 ページ: 25-25

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acc9b0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evidence for a gamma-ray molecular target in the enigmatic PeVatron candidate LHAASO J2108+51572023

    • 著者名/発表者名
      de la Fuente E.、Toledano-Ju?rez I.、Kawata K.、Trinidad M. A.、Yamagishi M.、Takekawa S.、Tafoya D.、Ohnishi M.、Nishimura A.、Kato S.、Sako T.、Takita M.、Sano H.、Yadav R. K.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 675 ページ: L5-L5

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202346681

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Predicting reliable H2 column density maps from molecular line data using machine learning2023

    • 著者名/発表者名
      Shimajiri Yoshito、Kawanishi Yasutomo、Fujita Shinji、Miyamoto Yusuke、Ito Atsushi M、Arzoumanian Doris、Andr? Philippe、Nishimura Atsushi、Tokuda Kazuki、Kaneko Hiroyuki、Takekawa Shunya、Ueda Shota、Onishi Toshikazu、Inoue Tsuyoshi、Nishimoto Shimpei、Yoneda Ryuki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 526 号: 1 ページ: 966-981

    • DOI

      10.1093/mnras/stad2715

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of the Tadpole Molecular Cloud near the Galactic Nucleus2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Miyuki、Oka Tomoharu、Yokozuka Hiroki、Enokiya Rei、Takekawa Shunya、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 942 号: 1 ページ: 46-46

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aca66a

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Look at the Molecular Superbubble Candidate in the Galactic Center2021

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto Shiho、Oka Tomoharu、Takekawa Shunya、Iwata Yuhei、Uruno Asaka、Yokozuka Hiroki、Nakagawara Ryosuke、Watanabe Yuto、Kawakami Akira、Nishiyama Sonomi、Kaneko Miyuki、Kanno Shoko、Ogawa Takuma
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 910 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abe61e

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Broad-velocity-width Molecular Features in the Galactic Plane2021

    • 著者名/発表者名
      Yokozuka Hiroki、Oka Tomoharu、Takekawa Shunya、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 908 号: 2 ページ: 246-246

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd556

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time Variations in the Flux Density of Sgr A* at 230 GHz Detected with ALMA2020

    • 著者名/発表者名
      Iwata Yuhei、Oka Tomoharu、Tsuboi Masato、Miyoshi Makoto、Takekawa Shunya
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 892 号: 2 ページ: L30-L30

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab800d

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Fifth Candidate for an Intermediate-mass Black Hole in the Galactic Center2020

    • 著者名/発表者名
      Takekawa Shunya、Oka Tomoharu、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho、Nomura Mariko
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 890 号: 2 ページ: 167-172

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab6f6f

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An energetic high-velocity compact cloud: CO-0.31+0.112019

    • 著者名/発表者名
      Takekawa Shunya、Oka Tomoharu、Tokuyama Sekito、Tanabe Kyosuke、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho、Nomura Mariko、Shibuya Yukihiro
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: Supplement_1

    • DOI

      10.1093/pasj/psz027

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution CO images of the Galactic central molecular zone2019

    • 著者名/発表者名
      Tokuyama Sekito、Oka Tomoharu、Takekawa Shunya、Iwata Yuhei、Tsujimoto Shiho、Yamada Masaya、Furusawa Maiko、Nomura Mariko
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 印刷中 号: Supplement_1

    • DOI

      10.1093/pasj/psy150

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Central Molecular Zoneに刻まれた爆発的中心核活動の痕跡2024

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、辻本志保、横塚弘樹、岡 朋治、金子美由起、原田ななせ、岩田悠平、榎谷玲依
    • 学会等名
      天の川銀河研究会2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 銀河系中心の分子雲あれこれ2024

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      坪井先生退官記念 銀河中心研究会2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野辺山45m鏡による銀河系中心衝撃波領域の広域探査2023

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、辻本志保、横塚弘樹、岡 朋治、金子美由起、原田ななせ、岩田悠平、榎谷玲依
    • 学会等名
      銀河系中心研究会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Ultra-compact clumps with extremely broad velocity widths in the Galactic center2023

    • 著者名/発表者名
      Shunya Takekawa, Tomoharu Oka, Miyuki Kaneko, Yuhei Iwata
    • 学会等名
      宇宙電波懇談会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀河系中心核近傍の超小型高速度コンパクト雲2023

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      ngVLA合同サイエンスワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野辺山45m鏡による銀河系中心衝撃波領域の広域イメージング観測2022

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、辻本志保、横塚弘樹、金子美由起、岡 朋治、榎谷玲依、岩田悠平
    • 学会等名
      日本天文学会2022年秋季節年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 竹川俊也、岡 朋治、岩田悠平2022

    • 著者名/発表者名
      銀河系中心核近傍の超小型高速度コンパクト雲
    • 学会等名
      日本天文学会2022年秋季節年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀河系中心領域における中間質量ブラックホール探査の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      宇宙電波懇談会シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速度分子雲による中間質量ブラックホール探査の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、岡 朋治、辻本志保、横塚弘樹、金子美由起、岩田悠平
    • 学会等名
      JASMINE Consortium Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代単一鏡による高速度コンパクト雲の研究2021

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、岡 朋治、辻本志保、横塚弘樹、金子美由起、岩田悠平
    • 学会等名
      日本天文学会 2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Nobeyama Large Program Report II: Galactic Center2021

    • 著者名/発表者名
      Shiho Tsujimoto, Tomoharu Oka, Hiroki Yokozuka, Miyuki Kaneko, Yuto Watanabe Ryosuke Nakagawara, Asaka Uruno, Sonomi Nishiyama, Rei Enokiya, Yuhei Iwata
    • 学会等名
      ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 銀河系中心領域の特異分子雲2020

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      (サブ)ミリ波単一鏡の革新で挑む, 天文学の未解決問題
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Report of a 45m Large program2020

    • 著者名/発表者名
      Shunya Takekawa
    • 学会等名
      ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 野辺山45m鏡による銀河系中心分子層の全面イメージング観測2020

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也, 辻元志保, 岡 朋治, 岩田悠平, 横塚弘樹, 渡邉裕人, 中川原崚介, 宇留野麻香, 西山苑実, 金子美由起
    • 学会等名
      Nobeyama Science Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ALMA views of high-velocity compact clouds in the Galactic center2020

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、岡 朋治、岩田悠平、辻本志保、野村真理子
    • 学会等名
      East-Asian ALMA Science Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High frequency studies of the Galactic center2019

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      East-Asian ALMA Development Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Report from Large program 2: Galactic Center2019

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、辻本志保、岡 朋治、岩田悠平、渡邉裕人、中川原崚介、横塚弘樹、宇留野麻香、長谷川哲夫、鳥居和史、坪井昌人
    • 学会等名
      ALMA/45m/ASTE Users Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intermediate-mass black hole candidates in the Galactic center2019

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、岡 朋治、岩田悠平、辻本志保、野村真理子
    • 学会等名
      Galactic Center Workshop 2019: New Horizons in Galactic Center Astronomy and Beyond
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-velocity Compact Clouds in the Galactic Center2019

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也、辻本志保、岡 朋治、岩田悠平、渡邉裕人、中川原崚介、横塚弘樹、宇留野麻香、長谷川哲夫、鳥居和史、坪井昌人
    • 学会等名
      Nobeyama Science Workshop 令和元年
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Galactic Central Molecular Zone with ASTE2019

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      Sub-mm Spectroscopy and Large Scale Science with ASTE
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 銀河系中心領域に発見された中間質量ブラックホールの痕跡2019

    • 著者名/発表者名
      竹川俊也
    • 学会等名
      東京大学天文学教室談話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 神奈川大学工学部応用物理学科 教員・研究室紹介

    • URL

      https://www.phys.kanagawa-u.ac.jp/laboratory/laboratory-08.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 天の川銀河中心核近傍で「おたまじゃくし」分子雲を発見 - ブラックホールと戯れ中? -

    • URL

      https://www.kanagawa-u.ac.jp/cr_att/0011/26307_00.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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