| 研究課題/領域番号 |
20H00178
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
岡 朋治 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (10291056)
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| 研究分担者 |
小嶋 崇文 国立天文台, 先端技術センター, 准教授 (00617417)
竹川 俊也 神奈川大学, 工学部, 助教 (10827851)
西山 正吾 宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (20377948)
野村 真理子 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (50756351)
松本 浩典 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (90311365)
浅山 信一郎 国立天文台, チリ観測所, 准教授 (60390621)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
46,150千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 10,650千円)
2024年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2020年度: 24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円)
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| キーワード | ブラックホール / 銀河系中心 / 星間物質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題は、銀河系（天の川銀河）中に1億個以上浮遊すると考えられる「見えない」ブラックホール、および銀河中心に遍く存在すると考えられる「超巨大ブラックホール」の種となる「中質量ブラックホール」を、星間空間に広がる分子ガスの分布・運動の情報を使用する全く新しい手法によってくまなく検出しようとするものです。この研究によって、銀河系内のブラックホールの空間・質量分布が明らかにされます。これからブラックホールの合体・成長の様子を把握することができ、これを礎にして「ブラックホール天文学」が創始されることが期待されます。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、既存の大型観測装置を駆使して、銀河系内に無数に浮遊していると考えられる「見えない」恒星質量ブラックホール、および未だ確実な検出例のない「中質量ブラックホール」の探査を強力に推進する。具体的には、ASTE 10m望遠鏡に搭載する超広帯域500 GHz帯受信機を開発し、我々のグループが銀河系中心領域で多数発見した「高速度コンパクト雲」の観測研究を重点的に推し進める。加えて、高解像度イメージングに基づき、一部の高速度コンパクト雲に内包されると考えられる「見えない」ブラックホールの存在確認をあらゆる角度から行う。これらは合体成長を繰り返すことによって中心核「超巨大ブラックホール」の形成・成長に寄与すると考えられており、本研究の成果は一般の銀河と銀河中心核の共進化の理解に貢献する。
本研究の初年度(2020年度)には超広帯域500 GHz帯受信機の開発を順調に進め、COVID19の影響でやや遅れたものの当受信機は2021年12月にASTE望遠鏡へ搭載された。しかしながら、2021年11月に発生した副鏡の駆動装置に発生した障害により、ASTE望遠鏡+新500 GHz帯受信機を使用した観測研究には着手できていない。しかしながら、既存の大型共同利用観測装置を使用した観測研究を平行して進めており、科学的成果は着実に積み重ねられている。具体的には、以下のような成果が上がっている。
1. CO J=3-2輝線データを使用した銀河系中心分子層の「高速度コンパクト雲」の完全なリストの作成とその出版。
2. 銀河系中心核近傍の高速度コンパクト雲"Tadpole"が、10万太陽質量の中質量ブラックホールで駆動されていることを示す観測的証拠の発見。
3. 銀河系円盤部の高速度幅分子雲およびその周辺の特異構造が、暗黒物質サブハローの銀河系円盤部への突入によって生成されたことを示唆する観測的証拠の発見。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ASTE 10m望遠鏡に搭載する新受信機は、順調にアップグレードが完了し、望遠鏡への搭載もほぼ年度当初の予定通りに成された。しかしながら、2021年11月に望遠鏡副鏡の駆動装置に障害が発生し、当装置の修理・調整が必要となった。しかしながら、当時南米でも猛威を振るっていた新型コロナウイルスの影響により、業者によるチリでの現地作業の手筈が直ちには整わず、修理完了とASTE試験観測の再開までにかなりの時間を要することになった。この事情により、ASTE望遠鏡を使用した観測研究は2022年度を終了した時点でまた着手できていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
最大の懸念事項となっているASTE望遠鏡副鏡の駆動障害については、2023年3月の現地復旧作業により解消され、同年6月より科学観測が開始できる見込みとなった。これによって、遅れていた500 GHz帯の高速度コンパクト雲の観測を重点的に推し進め、不活性なブラックホールによって駆動された雲の特定を急ぎたい。また、これまでに他の大型共同利用装置によって進めてきた観測研究の取りまとめを行い、本研究課題の残り二年間で論文出版を加速させたい。
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