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

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本研究の目的は、宇宙最大級の巨大エネルギー放出を見せる活動銀河核の燃料貯蔵庫であるトーラスから降着物質が最終的にどのように中心の超巨大ブラックホールに 降着していくかという質量降着過程の解明を目指すことである。2022年度は、以下の2項目を主として推進した。(1) 近傍電波銀河の核周領域100パーセクスケールの分子ガスの観測データ解析の完了およびそのまとめ。(2) 近傍電波銀河の核周領域1パーセクスケールのガス分布の撮像観測の実施および観測データの解析。(1)では、フランスのミリ波干渉計 NOEMA を用いて数天体の電波銀河の分子ガスサーベイを実施し、近傍銀河 NGC 4261 の中心100パーセク領域の HCN および HCO+ 分子輝線を初検出・初撮像に成功した。本観測から、これらの分子輝線は中心の超巨大ブラックホール周囲をとりまく回転円盤に付随することが示された。また、この円盤の質量および中心の超巨大ブラックホールの質量も導出できた。この成果は査読論文として出版した。(2)では、東アジアVLBI観測網を用いて NGC 4261 の中心1パーセク領域を観測し、水メーザー放射のサブパーセクスケール初撮像に成功した。本観測からは、超巨大ブラックホール周囲1パーセク未満の領域では水分子ガスの運動はブラックホールの周囲を回転するのではなく、水分子ガスがむしろ中心の超巨大ブラックホールに向かって降着している様子を捉えた。この成果は既に査読論文としてまとめ、現在投稿・審査中である。