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2023 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, 教授 (30450183)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
キーワード超巨大ブラックホール / 銀河 / 共進化
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、CNDと降着円盤を繋ぐ領域(<1 pc)の輻射輸送計算を実装し、ダスト昇華半径付近の物理状態がWindの力学に大きく影響することが分かってきた(Kudoh, Wada, Kawakatu, Nomura 2023(掲載済), 2024(投稿準備中))。近年、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)。加えて、パーセクスケールのAGNジェットの伝搬が周辺ガスとの相互作用により一時的に阻害されることも明らかになった(Niinuma, Kino, Kawakatu, et al. 投稿中)。これらの成果から、超巨大ブラックホールの周辺領域は従来の予想よりも複雑な現象が起こっていることことが示唆される。

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

CNDと降着円盤を繋ぐ領域(<1 pc)の輻射輸送計算の実装、コンパクトジェットと周辺ガス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,NGC1052,NGC4261に焦点を当てて、理論モデルと観測との詳細観測を行う。加えて、パーセクスケールのミニコクーンの力学からジェットのパワーや組成についての調査も新たに進めることで、AGNフィードバックに関する知見を得る。

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、参加予定の国内外の研究会がオンライン開催となったため。

(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

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The Relationships between Active Galactic Nucleus Power and Molecular Gas Mass within 500 pc of the Center of Elliptical Galaxies2024

    • 著者名/発表者名
      Fujita Yutaka、Izumi Takuma、Nagai Hiroshi、Kawakatu Nozomu、Kawanaka Norita
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 964 ページ: 29~29

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad28c0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The correlation between the 500?pc scale molecular gas masses and AGN powers for massive elliptical galaxies2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita Yutaka、Izumi Takuma、Kawakatu Nozomu、Nagai Hiroshi、Hirasawa Ryo、Ikeda Yu
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 75 ページ: 925~936

    • DOI

      10.1093/pasj/psad050

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Very long baseline interferometry imaging of H2O maser emission in the nearby radio galaxy NGC?42612023

    • 著者名/発表者名
      Sawada-Satoh Satoko、Kawakatu Nozomu、Niinuma Kotaro、Kameno Seiji
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 75 ページ: 722~731

    • DOI

      10.1093/pasj/psad032

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiphase Gas Nature in the Sub-parsec Region of the Active Galactic Nuclei. I. Dynamical Structures of Dusty and Dust-free Outflow2023

    • 著者名/発表者名
      Kudoh Yuki、Wada Keiichi、Kawakatu Nozomu、Nomura Mariko
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 950 ページ: 72~72

    • DOI

      10.3847/1538-4357/accc2b

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 活動銀河中心核サブパーセクスケールアウトフローの解析モデル2024

    • 著者名/発表者名
      工藤祐己 (東北大学)、和田桂一 (鹿児島大学)、川勝望 (呉高専)、野村真理子 (弘前大学)
    • 学会等名
      日本天文学会2024年春季年会
  • [学会発表] 楕円銀河での核周辺分子ガス質量と AGN 活動度の相関2024

    • 著者名/発表者名
      藤田裕 (東京都立大学),泉拓磨 (国立天文台),川勝望(呉工業高等専門学校),永井洋 (国立天文台), 川中宣太 (東京都立大学、国立天文台)
    • 学会等名
      日本天文学会2024年春季年会

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公開日: 2024-12-25  

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