ミリ波帯分子線高角度分解能撮像で探る活動銀河核トーラスの内部構造

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K03628
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 澤田 聡子 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 客員研究員 (00452631)
• 研究分担者: 新沼 浩太郎 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30434260) ; 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): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 活動銀河核 / 電波銀河 / ブラックホール / 質量降着 / 角運動量輸送 / 電波天文学

研究実績の概要

2023年度は、以下の2項目について成果を得た。
(1) 電波銀河の核周領域1パーセクスケールのガスの分布と運動を明らかにするため、東アジアVLBI観測網EAVNを用いて近傍電波銀河NGC4261の中心にて分子ガスからの水メーザー放射の撮像を0.1パーセクの高角分解能で実施した。その結果、NGC4261の中心から1パーセク程度の範囲に水メーザー輝線を放射する水分子ガスが密集し、その分布はNGC4261のブラックホールを取り巻く電離ガス円盤と空間的に一致した。さらに、水メーザー輝線のドップラー速度から、円盤内の水分子ガスが中心のブラックホールに向かって降着していることを示した。本成果は査読論文として出版した (Sawada-Satoh et al. 2023)。なお、この銀河は応募者らの以前の観測により、中心の巨大ブラックホールを取り巻く半径150パーセクのケプラー回転分子円盤が既に検出されている (Sawada-Satoh et al. 2022)。
(2) ミリ波VLBI観測網 KVN を用いて、近傍電波銀河 NGC 1052 の核周領域1パーセク未満の領域の分子ガスの分布と運動を明らかにした。その中でも特に、一酸化硫黄ガスの0.1パーセクの高角分解能撮像に初めて成功した。ショック領域によく付随することで知られる一酸化硫黄の分布は、ブラックホール近傍から放出されるジェットとそれを取り巻く核周ガスとの衝突領域の存在を暗示する。このことは電波銀河のジェットの形状が細く絞られるメカニズムについて大きな手がかりを提供する。本成果は現在、学術誌へ投稿すべく論文執筆中である。
本研究は、高角分解能撮像による近傍の電波銀河の質量降着過程の解明を目指した。成果として、NGC4261とNGC1052の核周領域の構造を明らかにし、この領域のガスの運動・温度・密度等の物理量を初測定した。

研究成果

• [雑誌論文] Sub-parsec-scale jet-driven water maser with possible gravitational acceleration in the radio galaxy NGC 1052 (2024)
  • 著者名/発表者名: Kameno Seiji、Harikane Yuichi、Sawada-Satoh Satoko、Sawada Tsuyoshi、Saito Toshiki、Nakanishi Kouichiro、Humphreys Elizabeth、Impellizzeri C M Violette
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1093/pasj/psae015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Relationships between Active Galactic Nucleus Power and Molecular Gas Mass within 500 pc of the Center of Elliptical Galaxies (2024)
  • 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] Precessing jet nozzle connecting to a spinning black hole in M87 (2023)
  • 著者名/発表者名: Cui Y.,Hada K.,Kawashima T.,Kino M.,Lin W.,Mizuno Y.,Ro H.,Honma M.,Yi K.,Yu J.,Park J.,Jiang W.,Shen Z.,Kravchenko E.,Algaba J.-C.,Cheng X.,Cho I.,Giovannini G.,Giroletti M.,Jung T.,Lu R.,Niinuma K.,Oh J.,Ohsuga K., Sawada-Satoh Satoko, Sohn B.W., Takahashi H.R.,Takamura M.,Tazaki F.,Trippe S.,Wajima K. et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 621 ページ: 711～715
  • DOI: 10.1038/s41586-023-06479-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Very long baseline interferometry imaging of H2O maser emission in the nearby radio galaxy NGC 4261 (2023)
  • 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 / 国際共著
• [雑誌論文] Spectral analysis of a parsec-scale jet in M 87: Observational constraint on the magnetic field strengths in the jet (2023)
  • 著者名/発表者名: Ro H., Kino M., Sohn B.W., Hada K., Park J., Nakamura M., Cui Y., Yi K., Chung A., Hodgson J., Kawashima T., An T., Trippe S., Algaba J.-C., Kim J.-Y., Sawada-Satoh Satoko, Wajima K., Shen Z., Cheng X., Cho I., Jiang W., Jung T., Lee J.-W., Niinuma K., Oh J., Tazaki F., Zhao G.-Y., et al.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 673 ページ: A159～A159
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202142988
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The correlation between the 500 pc scale molecular gas masses and AGN powers for massive elliptical galaxies (2023)
  • 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] Multiphase Gas Nature in the Sub-parsec Region of the Active Galactic Nuclei. I. Dynamical Structures of Dusty and Dust-free Outflow (2023)
  • 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] Dense gas morphology and kinematics of NGC 4261 : Probing the AGN fueling (2024)
  • 著者名/発表者名: Satoko Sawada-Satoh
  • 学会等名: Dense GAS in Nearby Galaxies － ALMA Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] コクーン膨張力学から探る3C84ミニジェットパワーの時間進化とプラズマ組成 (2024)
  • 著者名/発表者名: 川勝 望
  • 学会等名: ブラックホール大研究会 ~星質量から超巨大ブラックホールまで~
• [学会発表] 日韓 VLBI 観測網による電波銀河 NGC4261 の水メガメーザーの空間分布 (2023)
  • 著者名/発表者名: 澤田-佐藤 聡子 , 川勝 望 , 新沼 浩太郎 , 亀野 誠二
  • 学会等名: 日本天文学会2023年秋季年会
• [学会発表] Multiphase gas torus fueling the active galactic nuclei in nearby radio galaxies (2023)
  • 著者名/発表者名: Satoko Sawada-Satoh
  • 学会等名: 2023 Asia Pacific Regional IAU Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Gas morphology and kinematics of NGC4261: probing the AGN fuelling with VLBI (2023)
  • 著者名/発表者名: Satoko Sawada-Satoh
  • 学会等名: Bologna VLBI: Life begins at 40!
  • 国際学会
• [学会発表] 3C84 における北側ジェットの長期間にわたる停滞現象と AGN 核周構造 (2023)
  • 著者名/発表者名: 新沼浩太郎, 紀基樹, 川勝望, 永井洋, F., D’Ammando, G., Givannini, M., Orienti, M., Giroletti, 秦和弘, 輪島清昭
  • 学会等名: 日本天文学会2023年秋季年会
• [備考] 歳差運動するM87ジェットの噴出口 – 巨大ブラックホールの「自転」を示す新たな証拠
  • URL: https://www.omu.ac.jp/info/research_news/entry-07967.html
• [備考] 超巨大ブラックホールに引き寄せられる水分子のガス
  • URL: http://www.astro.s.osakafu-u.ac.jp/news/2023/20230808.html