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2019 年度 実施状況報告書

銀河形成期における超巨大ブラックホール成長の理論的研究で迫る共進化の起源

研究課題

研究課題/領域番号 19K03918
研究機関呉工業高等専門学校

研究代表者

川勝 望  呉工業高等専門学校, 自然科学系分野, 准教授 (30450183)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード理論天文学 / 超巨大ブラックホール
研究実績の概要

近年の高精度観測装置によって、銀河中心には太陽質量の100万倍から10億倍もの超巨大ブラックホールが普遍的に存在し、その質量は銀河バルジの質量に比例することが明らかになってきた。しかしながら、その形成メカニズムは未だ謎に包まれており、宇宙物理学における最重要テーマの1つである。この問題を解決するために、銀河からのガス供給により形成される数10パーセクの銀河核ガス円盤を介して、銀河からブラックホールまで6桁ものダイナミックスレンジに渡るガス降着過程と、ブラックホール近傍からの輻射やWindによるフィードバック効果を整合的に考慮する理論モデル「多階層連結モデル」の構築を目指している。初年度は、ブラックホール由来の輻射の非等方性が銀河核ガス円盤の物理状態に与える影響を調べることで、超巨大ブラックホール遮蔽率はブラックホールの質量と活動銀河核の光度に依存することが明らかになった。ここで得られた理論予想は、赤外線観測の結果とは概ね整合的であるが、X線観測の結果を説明できず、赤外線で予想される構造とは別の遮蔽構造の存在が示唆される(川勝、和田、市川2020:採録済)。また、近傍の電波銀河3C84の中心領域の観測データと理論モデルとの比較から、超巨大ブラックホール近傍の遮蔽構造の物理状態を調べた。従来の研究より高密度のガス雲が数多く存在することが示唆され、ブラックホールから噴出するジェットと周辺物質との相互作用を考える上でも重要な示唆を与える結果である(輪島、紀、川勝2020採録済)。

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

輻射の効果を取り入れた理論モデルの拡張に関する研究(筆頭論文)が年度内にまとめられたこと、関連する共著論文を発表できたことから、全体としては順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

今年度は活動銀河核からのアウトフローが、ブラックホール近傍の星間物質やジェット進化にどのような影響を与えるかについて調べる。また、近傍電波銀河3C84の電波のモニタリング観測により得られるデータから遮蔽構造の非一様性について定量的な議論を行うための土台を確立する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)新型コロナウィルス感染予防のため、参加予定の研究会が中止になったため。
(使用計画)新型コロナウィルスが収束した場合には、今年度の成果発表の旅費等に使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Flip of the jet head position of 3C 84 in 20152020

    • 著者名/発表者名
      Kino M.、Nagai H.、Wajima K.、Kawakatu N.、Orienti M.、Giovannini G.、Hada K.、Niinuma K.、Giroletti M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Astronomical Union

      巻: 14 ページ: 227~228

    • DOI

      10.1017/S1743921318006075

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Obscuring Fraction of Active Galactic Nuclei Implied by Supernova and Radiative Feedbacks2020

    • 著者名/発表者名
      Kawakatu Nozomu、Wada Keiichi、Ichikawa Kohei
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 889 ページ: 84~84

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab5f60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radio jet structures at ?100?parsec and larger scales of the γ-ray-emitting narrow-line Seyfert 1 galaxy PMN J0948+00222019

    • 著者名/発表者名
      Doi Akihiro、Nakahara Satomi、Nakamura Masanori、Kino Motoki、Kawakatu Nozomu、Nagai Hiroshi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 487 ページ: 640~649

    • DOI

      10.1093/mnras/stz1290

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The ALMA Discovery of the Rotating Disk and Fast Outflow of Cold Molecular Gas in NGC 12752019

    • 著者名/発表者名
      Nagai H.、Onishi K.、Kawakatu N.、Fujita Y.、Kino M.、Fukazawa Y.、Lim J.、Forman W.、Vrtilek J.、Nakanishi K.、Noda H.、Asada K.、Wajima K.、Ohyama Y.、David L.、Daikuhara K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 883 ページ: 193~193

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab3e6e

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] AGNとSNフィードバックを考慮した活動銀河核の遮蔽構造2020

    • 著者名/発表者名
      川勝 望(呉高専)、和田桂一(鹿児島大学)、市川幸平(東北大学)
    • 学会等名
      日本天文学会春の年会
  • [学会発表] 輻射・SNフィードバックによるAGN遮蔽構造2019

    • 著者名/発表者名
      川勝望(呉高専)
    • 学会等名
      AGN核周領域とその関連研究
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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