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2020 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(SMBH)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、天文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(CND)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した理論モデル「多階層連結モデル」の構築が必要である。近年、多階層連結モデル構築へ向けた第一歩として、CNDでの超新星爆発による乱流粘性によって駆動されるガス降着モデルに活動銀河核(AGN)からの非等方放射がトーラス構造に与える効果を考慮し、CNDの構造がどのような物理量に依存するか調べた(Kawakatu, Wada & Ichikawa 2020)。結果として、パーセクから10パーセクの構造は、SMBHの質量、Eddington光度比と星形成光度で決まることが明らかになった。一方で、サブパーセク領域に注目すると、AGNから輻射によりWindが吹き、低光度AGNのときのみ、極方向へガスが巻き上げられることが分かった。このことは、Windがサブパーセクスケールでの遮蔽だけでなく、ジェット収束にも寄与する可能性があることを示唆するものである(Kawakatu et al. 投稿準備中)。

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

ジェットとWindとの相互作用に関する理論モデルの構築、および関連する観測研究が順調に進んでいるため。

今後の研究の推進方策

活動銀河核(AGN)に付随する相対論的ジェットの形成・進化、およびジェットが周辺ガスへ与えるフィードバック過程を理解するために、近傍電波銀河3C84に焦点を当てて、理論モデルと観測との詳細観測を行う。

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、参加予定の国内外の研究会が中止もしくはオンライン開催となったため。
(使用計画)新型コロナウィルスが収束した場合には、今年度の成果報告等の旅費に使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Constraints on the Circumnuclear Disk through Free-Free Absorption in the Nucleus of 3C 84 with KaVA and KVN at 43 and 86 GHz2020

    • 著者名/発表者名
      Wajima, Kiyoaki; Kino, Motoki; Kawakatu, Nozomu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 895 ページ: id.35, 8 pp.

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab88a0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The radio-loud narrow-line Seyfert 1 galaxy 1H 0323+342 in a galaxy merger2020

    • 著者名/発表者名
      Doi, Akihiro; Kino, Motoki; Kawakatu, Nozomu; Hada, Kazuhiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 496 ページ: pp.1757-1765

    • DOI

      10.1093/mnras/staa1525

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ALMA 0"02 Resolution Observations Reveal HCN-abundance-enhanced Counter-rotating and Outflowing Dense Molecular Gas at the NGC 1068 Nucleus Imanishi, Masat2020

    • 著者名/発表者名
      Imanishi, Masatoshi; Nguyen, Dieu D.; Wada, Keiichi; Hagiwara, Yoshiaki; Iguchi, Satoru; Izumi, Takuma; Kawakatu, Nozomu; Nakanishi, Kouichiro; Onishi, Kyok
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 902 ページ: id.99, 24 pp.

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abaf50

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nature of inflows and outflows in AGNs2020

    • 著者名/発表者名
      Wada, Keiichi; Kudoh, Yuki; Yutani, Naomichi; Kawakatu, Nozomu
    • 雑誌名

      Galaxy Evolution and Feedback across Different Environments. Proceedings of the International Astronomical Union

      巻: 359 ページ: pp. 297-306

    • DOI

      10.1017/S1743921320004251

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 多階層連結AGNモデルとngVLAで探る超巨大ブラックホールの形成・進化2021

    • 著者名/発表者名
      川勝望(呉高専),和田桂一(鹿児島大),工藤祐己(鹿児島大),市川 幸平(東北大),紀基樹(工学院大/国立天文台),澤田-佐藤聡子(山口大学),永井洋(国立天文台),土居明広(宇宙研)
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
  • [学会発表] Obscuring Fraction of Active Galactic Nuclei Implied by Supernova and Radiative Feedbacks2021

    • 著者名/発表者名
      Kawakatu, N. (NIT, Kure College), Wada, K. (Kagoshima University), & Ichikawa, K. (Tohoku University)
    • 学会等名
      GALAXY EVOLUTION WORKSHOP 2020(online)
    • 国際学会
  • [学会発表] AGN輻射圧駆動アウトフローによる電波銀河3C84ジェットのコリメーション2020

    • 著者名/発表者名
      川勝望(呉高専),紀基樹(工学院大/国立天文台),和田桂一(鹿児島大)、永井洋(国立天文台)
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [図書] 相対論と宇宙の事典2020

    • 著者名/発表者名
      安東正樹 ・白水徹也 編集幹事/浅田秀樹 ・石橋明浩 ・小林努 ・真貝寿明 ・早田次郎 ・谷口敬介 編
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-13128-4

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公開日: 2021-12-27  

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