ガスの超高空間分解能観測で明らかにする、銀河進化におけるブラックホール成長過程

超高空间分辨率气体观测揭示星系演化中的黑洞生长过程

• 批准号: 19K14763
• 负责人: 大西 響子
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14763/
• 关键词: 銀河進化; 超巨大ブラックホール; ブラックホール成長

銀河の進化過程は近代天文学における主要な未解決問題である。全ての銀河中心には超巨大ブラックホール(Black Hole; BH)が存在するとされ、銀河とBHが影響を及ぼし合いながら進化する事(共進化)が観測的に示されてきている。銀河とBHの共進化を明らかにする事は宇宙の基礎構成要素である銀河の形成進化過程の解明において極めて重要な意味をもつが、これまでに共進化の具体的シナリオは数値計算からのみ提案されてきた。そこで本研究では、BH近傍へのガス流入過程を過去最高の空間分解能で観測し、力学モデルを用いて、BH成長率をこれまでになく精密に見積もることを目的とした。最終的にはBH成長率と母銀河との関連性を明らかにし、共進化過程におけるBH成長の詳細を観測的事実から初めて定量的に解明することを目指した。具体的な業績としては、銀河に広く存在する分子ガスである一酸化炭素(CO)を用いて観測した20天体を、BH近傍を分解する高空間分解能で描画し、剛体回転の力学モデルを当てはめて流入の起こる位置を明らかにした。また、この流入運動を力学的に定義するために流体力学モデルを導入し、分子ガスの複雑な運動を明らかにするモデルの開発に取り組んだ。ここまでの研究内容は現段階で論文にまとめている途中であり、オンサラ天文台のセミナーで発表を行った。一方で、BH近傍では分子ガスがより高密度になることを踏まえ、COより高密度の分子ガスを観測できるシアン化水素(HCN)の輝線を使用した研究も行った。HCNの高空間分解能観測が行われた天体NGC 1257について、高密度ガスの運動からBH質量を導出した。この天体ではHCNは回転運動しており、流入などによる摂動を示さないことが確認できた。この研究内容は、申請者を第二著者とした学術論文で発表し(Nagai et al. 2019)、複数の国際研究会でも結果を発表した。

The evolution of the Milky Way is the main unsolved problem in modern astronomy. All Galaxy Center Super Huge Hole (Black Hole; The existence of BH), the influence of BH on the Milky Way, and the evolution of BH (co-evolution) are revealed. The co-evolution of the Galaxy and BH を明らかにする事はThe basic building blocks of the universe であるThe formation and evolution process of the Galaxy の明においてExtremely important means that をもつが, これまでに co-evolution のspecific シナリオはnumerical value calculation からのみ proposal されてきた. In this study, the highest spatial decomposition energy in the past was measured in the BH close proximity inflow process. Learn how to use モデルを いて, BH growth rate をこれまでになく precision にSee accumulate もることをpurpose とした. The final growth rate of BH is related to the mother galaxy and the co-evolution process is clear The details of the growth of るBH are explained in detail and quantitatively explained. Specific results of the test, the existence of the Milky Way, the existence of the molecule, the acidified carbon (CO), and the measurement of the 20 celestial bodies, B H close to the decomposition of high space decomposition can draw, rigid body back to the mechanical mechanics of the flow when the flow into the position of the position is clear. The definition of また、このinflow motionをMechanicsするためにFluid mechanicsモデルをImportし、molecule ガスの富雑なkinetic を明らかにするモデルの开発にtake り集团んだ. Research content of the research is currently in progress. One side, BH close to the molecule, high density, high density, CO high densityのmolecule ガスを観measurement できるシシアン Hydrogen (HCN) のluminous line を use した research も行った. HCN's high spatial decomposition can detect the celestial body NGC 1257, and the high-density motion and BH mass can be derived.このcelestial body では HCN は 転 Movement し て お り, inflow な ど に よ るも movable を Show さ な い こ と が confirmation で き た.このResearch contentは, applicantをSecond authorとしたAcademic paperで発 tableし(Nagai et al. 2019), Plural numberのInternational Research AssociationでもRESULTSを発 tableした.

项目成果

Chalmers University of Technology(スウェーデン)

查尔姆斯理工大学（瑞典）

Molecular gas in centres of nearby galaxies

附近星系中心的分子气体

• 发表时间: 2019
• 作者: Onishi;K.;Davis;T.;Bureau;M.;et al.
• 通讯作者: et al.

The ALMA Discovery of the Rotating Disk and Fast Outflow of Cold Molecular Gas in NGC 1275

• DOI: 10.3847/1538-4357/ab3e6e
• 发表时间: 2019-05
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: H. Nagai;K. Onishi;N. Kawakatu;Y. Fujita;M. Kino;Y. Fukazawa;J. Lim;W. Forman;J. Vrtilek;K. Nakanishi;H. Noda;K. Asada;K. Wajima;Y. Ohyama;L. David;K. Daikuhara