Search for Missing Black Holes in the Galaxy based on Submillimeter-wave Observations

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本研究では、既存の大型観測装置を駆使して、銀河系内に無数に浮遊していると考えられる「見えない」恒星質量ブラックホール、および未だ確実な検出例のない「中質量ブラックホール」の探査を強力に推進する。具体的には、ASTE 10m望遠鏡に搭載する超広帯域500 GHz帯受信機を開発し、我々のグループが銀河系中心領域で多数発見した「高速度コンパクト雲」の観測研究を重点的に推し進める。加えて、高解像度イメージングに基づき、一部の高速度コンパクト雲に内包されると考えられる「見えない」ブラックホールの存在確認をあらゆる角度から行う。これらは合体成長を繰り返すことによって中心核「超巨大ブラックホール」の形成・成長に寄与すると考えられており、本研究の成果は一般の銀河と銀河中心核の共進化の理解に貢献する。本研究の初年度(2020年度)には超広帯域500 GHz帯受信機の開発を順調に進め、COVID19の影響でやや遅れたものの当受信機は2021年12月にASTE望遠鏡へ搭載された。しかしながら、2021年11月に発生した副鏡の駆動装置に発生した障害により、ASTE望遠鏡+新500 GHz帯受信機を使用した観測研究には着手できていない。しかしながら、既存の大型共同利用観測装置を使用した観測研究を平行して進めており、科学的成果は着実に積み重ねられている。具体的には、以下のような成果が上がっている。1. CO J=3-2輝線データを使用した銀河系中心分子層の「高速度コンパクト雲」の完全なリストの作成とその出版。2. 銀河系中心核近傍の高速度コンパクト雲"Tadpole"が、10万太陽質量の中質量ブラックホールで駆動されていることを示す観測的証拠の発見。3. 銀河系円盤部の高速度幅分子雲およびその周辺の特異構造が、暗黒物質サブハローの銀河系円盤部への突入によって生成されたことを示唆する観測的証拠の発見。