X線精密分光観測と赤外線高空間分解能観測で探る合体銀河中のアウトフローの物理機構

本研究課題は、宇宙に存在する銀河と、その中心に普遍的に存在する超巨大ブラックホールの両者の形成過程の解明が主な目的である。これらは単調に成長するのではなく、銀河同士の合体とそれに伴うブラックホールへの質量降着により急激に成長する。両者の進化過程を知るには、銀河の合体時に起きる物理現象を観測する必要があるが、ガスやダストに深く覆われて観測することが難しい。そこで今年度は、84天体の合体銀河に対し、透過力の高いX線、ダスト吸収により再放射される赤外線、星間物質による電波放射などを考慮し、独自に開発した多波長放射モデルを用いて、波長毎の放射源を網羅的に調査した。その結果、合体段階が進んだ天体ほど両者の成長が活発であることを解明することに成功した。さらにはブラックホールからの強い放射により噴出する「アウトフロー」により、莫大な物質が銀河にまで還元される描像を得た。現状の進捗は総じて順調であり、採択された科研費(スタート支援、早川幸男基金)も活用し、積極的に観測と理論の専門家との密な議論の元で地上望遠鏡観測(せいめい望遠鏡など)や多波長解析モデル開発(Yamada+23, ApJSで出版済み)に加え、論文執筆や国際学会発表も行った。本研究では2023年度に打上げ予定のXRISM衛星の観測も重要となる。予定通りの打上げに向けて、自身が担当する定常運用監視ツールの開発も行い、パイプライン開発チームを代表して日本天文学会の春季年会でも開発状況の進捗を報告した。衛星開発も順調に進んでおり、観測後の対応についても共同研究者と密に議論を進めている。次年度からはXRISM衛星の観測による成果も報告できると期待される。

本研究課題は、宇宙に存在する銀河と、その中心に普遍的に存在する超巨大ブラックホールの両者の形成過程の解明が主な目的である。これらは単調に成長するのではなく、銀河同士の合体とそれに伴うブラックホールへの質量降着により急激に成長する。両者の進化過程を知るには、銀河の合体時に起きる物理現象を観測する必要があるが、ガスやダストに深く覆われて観測することが難しい。そこで今年度は、84天体の合体銀河に対し、透過力の高いX線、ダスト吸収により再放射される赤外線、星間物質による電波放射などを考慮し、独自に開発した多波長放射モデルを用いて、波長毎の放射源を網羅的に調査した。その結果、合体段階が進んだ天体ほど両者の成長が活発であることを解明することに成功した。さらにはブラックホールからの強い放射により噴出する「アウトフロー」により、莫大な物質が銀河にまで還元される描像を得た。現状の進捗は総じて順調であり、採択された科研費(スタート支援、早川幸男基金)も活用し、積極的に観測と理論の専門家との密な議論の元で地上望遠鏡観測(せいめい望遠鏡など)や多波長解析モデル開発(Yamada+23, ApJSで出版済み)に加え、論文執筆や国際学会発表も行った。本研究では2023年度に打上げ予定のXRISM衛星の観測も重要となる。予定通りの打上げに向けて、自身が担当する定常運用監視ツールの開発も行い、パイプライン開発チームを代表して日本天文学会の春季年会でも開発状況の進捗を報告した。衛星開発も順調に進んでおり、観測後の対応についても共同研究者と密に議論を進めている。次年度からはXRISM衛星の観測による成果も報告できると期待される。