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2017 年度 実施状況報告書

銀河系中心領域の巨大星団の起源

研究課題

研究課題/領域番号 16K05308
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

坪井 昌人  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (10202186)

研究分担者 宮脇 亮介  桜美林大学, 自然科学系, 教授 (90209958)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード銀河系中心 / 大質量星 / 星形成 / 星団形成 / ブラックホール / 中間質量ブラックホール
研究実績の概要

本研究の目的は銀河系中心にある大質量星の星団である『中心星団』の起源をALMAを利用して観測的に明らかにすることである。中心付近では中心ブラックホール、すなわち銀河系中心SgrA*の潮汐力と紫外線による電離のために円盤部と同様の星形成は不可能である。我々の
仮説は外側で星形成が起こった分子雲が中心に落下し大質量星を供給するというものである。H29年度は1)ALMAを用いた100GHzの観測で銀河系中心核SgrA*に近づく電離されたガスの流れである『銀河系中心ミニスパイラル』の力学的構造について詳細な解析を行い、Astrophysical Journalに査読論文として発表した。Barと呼ばれる構造が離心率の大きなケプラー軌道にあることを発見した。2)ALMAを用いて200, 350GHzで銀河系中心核SgrA*の近傍を観測して、先端がわずか数100天文単位に絞られた、そして速度幅650km/s以上を持つ電離ガスの流れを発見した。軌道運動の解析から銀河系中心にあるがそれとは別のブラックホールがないと説明できない現象であることがわかった。その質量は10^4太陽質量であり、理論から予想される中間質量ブラックホールの質量と一致する。中間質量ブラックホールの状況証拠は幾つかの天体で発見されているが、今回のようにその周りを数百km/sで軌道運動するコンパクトな電離ガスの発見は初めてである。中心に落下するガスは銀河系中心核だけでなくこのような天体にも降着しているのであろう。この結果をAstrophysical Journal Letterに査読論文として発表した。またALMA longest baseline WSで口頭発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ALMAの観測が好気象条件に恵まれ予想以上にデータを取得できた。このため解析には予想よりも計算機資源を多く消費することがわかったが、新たな計算機を校費等で購入し充当した。これにより現在までのところほぼ予定通りにデータ解析が進めることができた。そのため、新しい発見を含む結果を得ることができた。この成果は国際会議で口頭発表することができた。また査読論文として発表することができた。

今後の研究の推進方策

ALMAの観測は好気象条件に恵まれ予想以上にデータを取得できた。この研究の方法論は当初は銀河系中心にある分子雲、電離ガスの構造と運動を明らかにすることであったが、それらに加えて銀河系中心にある星(O型星などに限られるが)も検出されているようである。星の運動が新たに加わるので、これらを総合的に解析することに最終年は集中したい。

次年度使用額が生じた理由

実際の物品購入時にわずかに残額が出たため、次年度の学会出席の旅費に合わせて使用する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 国立電波天文台(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      国立電波天文台
  • [雑誌論文] The Second Galactic Center Black Hole? A Possible Detection of Ionized Gas Orbiting around an IMBH Embedded in the Galactic Center IRS13E Complex2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi, Masato; Kitamura, Yoshimi; Tsutsumi, Takahiro; Uehara,Kenta; Miyoshi,Makoto; Miyawaki,Ryosuke; Miyazaki, Atsushi
    • 雑誌名

      The Astrophysical journal., Letter

      巻: 850 ページ: id. L5, 8 pp

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa97d3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ALMA View of the Galactic Center Minispiral: Ionized Gas Flows around Sagittarius A*2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi, Masato; Kitamura, Yoshimi; Uehara, Kenta; Miyawaki, Ryosuke; Tsutsumi, Takahiro; Miyazaki, Atsushi; Miyoshi, Makoto
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 842 ページ: id. 94, 15 pp

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa74e3

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Intricate Ionized Gas Flows Approaching to Sgr A*2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi, Masato
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会 2018
  • [学会発表] Microscopic World of the Galactic Center Opened by ALMA2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Tsuboi
    • 学会等名
      EA-ALMA Scientific Workshop 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Possible Detection of Compact Accreting Ionized Flow onto the Galactic Center IRS13E32017

    • 著者名/発表者名
      Masato Tsuboi
    • 学会等名
      ALMA Long Baseline Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA view of the massive dense core in the Galactic center 50km/s molecular cloud2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Uehara, Masato Tsuboi, Yoshimi Kitamura, Ryosuke Miyawaki, Astushi Miyazaki
    • 学会等名
      Francesco’s Legacy: Star Formation in Space and Time
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA View of the Circum-nuclear Disk of the Galactic Center2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi, Masato
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会 2017

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-21  

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