| 研究課題/領域番号 |
18K03709
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
永井 洋 国立天文台, アルマプロジェクト, 特任准教授 (00455198)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 活動銀河核 / ブラックホール降着流 / 核周領域 / 銀河団 / BCGs / ALMA |
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| 研究実績の概要 |
【研究の狙い】ペルセウス銀河団中心の巨大楕円銀河NGC 1275 から放射される分子ガス輝線を、アルマ望遠鏡（以降アルマ）を用いて、これまでにない解像度で観測を行う。この観測によって、中心10-1000 pc スケールにおける冷たいガスの流れの空間分布・運動を明らかにし、銀河団からブラックホールに至る冷たいガス降着（cold accretion）の実体を調査する。本観測によって、(1) kpc スケールで見られる分子ガスフィラメントと核周円盤との関係、(2) 数値実験から予想される降着流の非一様性、(3)「ひとみ」衛星で発見されたFe-Kα 輝線の所在、といったテーマの解明に取り組む。
【2019年度の研究成果】アルマの観測データを用いて、上記(1)-(3)の問題設定に対し、以下のような結論を得た。
(1),(2) kpcで見つかった分子ガスフィラメントの空間分布・運動は、従来の理解よりも複雑であることがわかり、熱的不安定性の成長によって起こるchaotic cold accretionと振る舞いが似ていることがわかった。一方、中心100pc以内では、ガスは回転ディスクを形成していることがわかった。これは、銀河団ガスが緩やかな角運動量を持ち、中心に向かって落ち込むにあたって、中心100pcを境に、乱流卓越から回転卓越へと変化していることを示唆する。ディスクにおける低温ガスの降着率は、高温ガスの降着率よりも大きく、冷たいガスがAGNの活動性に主要な役割を担っていることを示唆する。
(3) 分子ガスの速度幅500km/s程度で、Fe-Kαの速度幅（500-1200km/s）と部分的に一致する。このことから、Fe-Kα放射体の外側が、アルマで観測された分子ガス円盤に相当することが予想される。
以上の結果を、Nagai et al. 2019, ApJ, 883, 193として出版した。
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| 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
研究実績概要で述べた結果を発展させるべく、新たにアルマ・サイクル６（第7期共同利用）で、観測を行った。Nagai et al. 2019で報告したデータよりもさらに2倍程度解像度が高く、核周領域を10pcの解像度で分解することができる。この観測によって、低温ガスがブラックホールに供給される様子の詳細を明らかにする予定である。観測データは２０１９年１１月に配布され、概ね、予定していたタイムラインで研究が進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
アルマ・サイクル６で得た観測データを、現在解析している。今後、５月末頃までに解析を終え、論文化に取り組む。今年度で本課題は終了となるため、年度末までに論文の出版を目指す。また、アルマ・サイクル８の観測提案の締め切りが5/19に設定されていて（COVID-19の影響により、今後の研究計画の変更を余儀なくされる可能性がある）、新たな観測提案を行い、さらなる研究の発展を目指す。具体的には、NGC1275以外の銀河団中心にある銀河（Brightest cluster galaxies）における、冷たいガス降着の一般性を検証するとともに、AGNの活動性への影響を探る。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19に伴い、参加予定していた研究会が延期になったため。２０２０年度中に延期開催がなされれば、その参加資金にあてる。
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