Probing Intermediate-mass Black Holes in the Galactic Center with the Observations of High-Velocity Compact Clouds

通过观测高速致密云来探测银河系中心的中等质量黑洞

• 批准号: 19K14768
• 负责人: 竹川 俊也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kanagawa University (2020-2022)National Astronomical Observatory of Japan (2019)
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14768/
• 关键词: 銀河系中心; 分子雲; 中間質量ブラックホール; 星団

本年度は、高速度コンパクト雲HCN-0.044-0.009およびHCN-0.085-0.094方向に発見された2つの超小型高速度コンパクト雲UCC1およびUCC2について、さらに観測・解析を推し進めた。これらUCCは、これまでに発見されている高速度コンパクト雲と同程度の速度幅(~50 km/s)を有する一方で、これまでに行なったALMA観測(1秒角分解能)においても空間分解はできておらず、その視直径は0.04 pc以下と極めて小さい。ALMA cycle 8において、空間分解能0.3秒角(銀河系中心において~0.01 pcに相当)の分子スペクトル線によるイメージング観測実施し、UCCの空間分解および運動・物理状態の把握を試みた。観測の結果、これら2つのUCCは極めてコンパクト(視直径~0.02-0.03 pc)な球形状の実態を有し、非常に急峻な速度勾配を示すことがわかった。特にUCC1については、様々な分子スペクトル線が有意に検出され、CS J=7-6およびJ=5-4輝線強度を用いた解析から、周囲の分子ガスに比べとりわけ高温かつ高密度であることがわかった。また、SiO J=6-5が強く検出されることから、強い衝撃波の影響を受けていることが示唆された。さらに、詳細な運動解析の結果、UCCの位置-速度構造は、点状重力源周りの回転運動で説明可能なことがわかった。想定される点状重力源の質量は~500-1000太陽質量であり、当該方向に他波長域に対応天体が検出されないことから、UCCはこれまでに銀河系内では報告例のない、比較的軽めの中間質量ブラックホールの可能性が示唆された。加えて、野辺山45m電波望遠鏡の観測時間を購入し、銀河系中心領域の分子スペクトル線広域サーベイデータの拡充を行なった。

は this year, the high speed コ ン パ ク ト cloud HCN - 0.044-0.009 お よ び HCN - 0.085-0.094 direction に 発 see さ れ た 2 つ の microminiature high speed コ ン パ ク ト cloud UCC1 お よ び UCC2 に つ い て, さ ら に 観 measuring, analytical を push し into め た. こ れ ら UCC は, こ れ ま で に 発 see さ れ て い る high speed コ ン パ ク ト cloud と rate の degree with picture (~ 50 km/s) を す る で, こ れ ま で に line な っ た ALMA 観 measurement (1 second Angle decomposition can) に お い て も space decomposition は で き て お ら ず, そ の apparent diameter 0.04 PC は と under extremely め て small さ い. ALMA cycle 8 に お い て, space decomposition can Angle of 0.3 seconds (に at the center of the Milky Way galaxy お い て ~ 0.01 PC に quite) molecular ス の ペ ク ト ル line に よ る イ メ ー ジ ン グ 観 measurement be し, UCC の space decomposition お よ び movement, physical state の try to grasp the を み た. 観 の measurement results, こ れ ら 2 つ の UCC は extremely め て コ ン パ ク ト (depending on the diameter of 0.02 to 0.03 PC) な ball shape の state be を し, opened very に urgent な speed hook with を shown す こ と が わ か っ た. Trevor に UCC1 に つ い て は, others 々 な molecular ス ペ ク ト ル line が intentionally に 検 out さ れ, CS = 7 to 6 J お よ び J = 5-4 xinhui を line strength with い た parsing か ら, zhou 囲 の molecular ガ ス に than べ と り わ け high-temperature か つ high-density で あ る こ と が わ か っ た. ま た, strong the SiO J = 6-5 が く 検 out さ れ る こ と か ら, strong い blunt shock wave の を by け て い る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に, detailed analytical の な movement result, UCC は の position and velocity structure, dot gravity sources weeks り の back planning movement で instructions may な こ と が わ か っ た. Scenarios さ れ る dot quality of source of gravity の は ~ 500-1000 solar masses で あ に り, when the direction he wavelength domain に 応 seaborne celestial が 検 out さ れ な い こ と か ら, UCC は こ れ ま で に within the Milky Way で は report cases の な い, comparison of 軽 め の middle quality ブ ラ ッ ク ホ ー ル が の possibility in stopping さ れ た. Add え て 45 m radio telescope, wild 辺 mountain の 観 time を buy し, field at the center of the Milky Way galaxy の molecular ス ペ ク ト ル line hiroo domain サ ー ベ イ デ ー タ の company, filling line を な っ た.

项目成果

野辺山45m鏡による銀河系中心分子層の全面イメージング観測

使用Nobeyama 45m镜对星系中心分子层进行全尺寸成像观测

• 发表时间: 2020
• 作者: 竹川俊也;辻元志保;岡 朋治;岩田悠平;横塚弘樹;渡邉裕人;中川原崚介;宇留野麻香;西山苑実;金子美由起
• 通讯作者: 金子美由起

Time Variations in the Flux Density of Sgr A* at 230 GHz Detected with ALMA

使用 ALMA 检测 230 GHz 时 Sgr A* 磁通密度的时间变化

• DOI: 10.3847/2041-8213/ab800d
• 发表时间: 2020
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Iwata Yuhei;Oka Tomoharu;Tsuboi Masato;Miyoshi Makoto;Takekawa Shunya
• 通讯作者: Takekawa Shunya

Ultra-compact clumps with extremely broad velocity widths in the Galactic center

银河系中心具有极宽速度宽度的超紧凑团块

• 发表时间: 2023
• 作者: Shunya Takekawa;Tomoharu Oka;Miyuki Kaneko;Yuhei Iwata
• 通讯作者: Yuhei Iwata

銀河系中心領域における中間質量ブラックホール探査の可能性

探索银河系中心区域的中等质量黑洞的可能性

• 发表时间: 2022
• 作者: 竹川俊也;辻本志保;横塚弘樹;金子美由起;岡 朋治;榎谷玲依;岩田悠平;銀河系中心核近傍の超小型高速度コンパクト雲;竹川俊也
• 通讯作者: 竹川俊也

高速度分子雲による中間質量ブラックホール探査の可能性

使用高速分子云探索中等质量黑洞的可能性

• 发表时间: 2021
• 作者: 竹川俊也;岡 朋治;辻本志保;横塚弘樹;金子美由起;岩田悠平
• 通讯作者: 岩田悠平