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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Search for Intermediate-mass Black Holes in the Galactic Center Based on Molecular Line Observations

Research Project

Project/Area Number 15H03643
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

岡 朋治  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (10291056)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords電波天文学 / 銀河中心核
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、Atacama Large Millimeter and Submillimeter Array (ALMA)を始めとする大型のミリ波サブミリ波観測装置を駆使して、我々のグループが銀河系中心分子層(CMZ)に多数発見した「高速度コンパクト雲(High-velocity Compact Cloud; HVCC)」の観測研究を協力に推進する。これによってHVCCの綿密な分類作業を行うとともに、空間・速度構造と物理状態を手がかりにそれらの起源を探る。特に、一部のHVCC中で気配がある巨大な「見えない質量」の正体を解明する。これらの解析結果に基づいて、CMZ内における巨大星団および中質量ブラックホール(IMBH)の形成・成長過程を把握し、中心核巨大ブラックホール(SMBH)の階層的形成・成長シナリオを検証する事を目的とする。
最終年度にあたる平成29年度は、前年度までに完成したHVCC自動同定アルゴリズムを野辺山45m望遠鏡で取得した大規模COデータに適用し、約100個のHVCC候補を同定した。また、分子雲を高速通過する孤立ブラックホールの電磁流体シミュレーションを行い、それをW44分子雲中で発見された超高速度成分Bullet、および銀河系中心核近傍で発見された二つの小型HVCCに適用し、それらの挙動を忠実に再現することに成功した。以上の成果は、我々の発見した数多くのHVCCのうち多くは、自らは眩く輝いていない「野良」ブラックホールと分子雲の重力相互作用によって生成された可能性を強く支持するもである。銀河系内には、このような「野良」ブラックホールが1億個以上彷徨っていると考えられており、そのような自らは輝かない天体を間接的に検出する手法を見出した可能性がある。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Detection of Another Molecular Bubble in the Galactic Center2018

    • Author(s)
      Shiho Tsujimoto, Tomoharu Oka, Takekawa Shunya, Masaya Yamada, Sekito Tokuyama, Yuhei Iwata, Justin A. Roll
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 856 Pages: 91-95

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aab36b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distance to the Low-velocity Cloud in the Direction of the High-velocity Compact Cloud CO-0.40-0.222017

    • Author(s)
      Iwata Yuhei, Haruka Kato, Sakai Daisuke, Tomoharu Oka
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 840 Pages: 18-21

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa67f9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of Two Small High-velocity Compact Clouds in the Central 10 pc of Our Galaxy2017

    • Author(s)
      Takekawa Shunya, Tomoharu Oka, Iwata Yuhei, Tokuyama Sekito, Nomura Mariko
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 843 Pages: L11-L15

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa79ee

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Millimetre-wave emission from an intermediate-mass black hole candidate in the Milky Way2017

    • Author(s)
      Tomoharu Oka, Shiho Tsujimoto, Yuhei Iwata, Mariko Nomura, Shunya Takekawa
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 1 Pages: 709-721

    • DOI

      10.1038/s41550-017-0224-z

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超新星残骸 W44 超高速度分子雲の起源 I; ALMA による詳細観測2018

    • Author(s)
      田邊恭介、岡 朋治、野村真理子、竹川俊也、山田真也、高倉隼人
    • Organizer
      日本天文学会2018年春季年会
  • [Presentation] 超新星残骸W44超高速度分子雲の起源II;磁気流体シミュレーション2018

    • Author(s)
      野村真理子、岡 朋治、山田真也、竹川俊也、大須賀健、高橋博 之、朝比奈雄太
    • Organizer
      日本天文学会2018年春季年会
  • [Presentation] 高速度コンパクト雲 CO-0.40-0.22 中に発見された点状電波源の観測的研究2018

    • Author(s)
      岩田悠平, 岡 朋治, 杉本知穂, 竹川俊也, 田邊恭介, 三好真
    • Organizer
      日本天文学会2018年春季年会
  • [Presentation] 銀河系内のブラックホール候補天体2017

    • Author(s)
      岡 朋治
    • Organizer
      慶應科学講演会シリーズ
    • Invited
  • [Presentation] 電波観測による銀河系内大中小ブラックホール探査2017

    • Author(s)
      岡 朋治
    • Organizer
      ブラックホール地平面勉強会 <銀河系中心とJASMINE>
    • Invited
  • [Presentation] Signature of Past Star Forming Activity in the Central Molecular Zone of Our Galaxy2017

    • Author(s)
      Tomoharu OKA
    • Organizer
      SFDE17: from Local Clouds to Distant Galaxies
    • Invited
  • [Presentation] 銀河系中心大質量ブラックホールSgrA*の350 GHz帯短期強度変動2017

    • Author(s)
      三好真、朝木義晴、坪井昌人、上原顕太、加藤成晃、松元亮治、岡 朋治、岩田悠平、高橋真聡
    • Organizer
      日本天文学会2017年秋季年会
  • [Presentation] Galactic Center Studies with ALMA Long Baselines2017

    • Author(s)
      Tomoharu OKA
    • Organizer
      ALMA Long Baseline Workshop
  • [Presentation] 銀河の中心に潜むもの2017

    • Author(s)
      岡 朋治
    • Organizer
      関西学院大学理工学部講演会
    • Invited
  • [Presentation] 分子雲観測による銀河系中心領域における中間質量ブラックホールの発見2017

    • Author(s)
      岡 朋治
    • Organizer
      ミッシング・ブラックホール研究会
    • Invited
  • [Book] 銀河の中心に潜むもの ブラックホールと重力波の謎にいどむ2018

    • Author(s)
      岡 朋治
    • Total Pages
      120
    • Publisher
      慶應義塾大学出版会
    • ISBN
      978-4-7664-2492-8
  • [Remarks] [プレスリリース] 天の川銀河中心部で新たに2つの「野良ブラックホール」候補を発見

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2017/7/18/28-21984/

  • [Remarks] [プレスリリース] 天の川銀河で中質量ブラックホール候補の実体を初めて確認

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2017/9/5/28-23915/

  • [Remarks] [プレスリリース] 天の川銀河の中心領域に過去の大爆発の証拠 -もうひとつの超巨大星団か?-

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2018/3/29/28-43280/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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