X線で探る超巨大ブラックホール形成過程

利用 X 射线探索超大质量黑洞的形成过程

基本信息

批准号：
03J10917
负责人：
穴吹直久
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Japan Aerospace Exploration Agency (2004)The University of Tokyo (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

我々の銀河を含む多くの銀河に存在する、質量の非常に大きなブラックホールの形成の現場を明らかにするため、赤外線で明るい銀河(大光度赤外線銀河)のX線観測を行った。大光度赤外線銀河は、銀河同士の衝突・合体の過渡的状態にあり、巨大ブラックホールが形成・成長する現場になり得ると考えられている。ブラックホール最近傍から放射するX線を観測し、その強度変化やスペクトルの形状からブラックホール周辺の質量降着状態を明らかにすることが本研究のねらいである。これまでは近傍の大光度赤外線銀河が重点的にX線観測されてきたが、どれも自己吸収が大きかったため、その中心核は詳細に調べられていない。そこで、他波長観測の結果に基づき、自己吸収が小さいと予想される大光度赤外線銀河のサブサンプル(10天体)を作成し、アーカイブ・データの解析とアメリカのチャンドラ衛星、ヨーロッパのXMMニュートン衛星で新たに追加観測した。その結果、そのほとんどはX線放射の強度変化が大きく、軟X線が超過したスペクトルを示すことが分かった。こうした特徴は、他の活動銀河や系内ブラックホール候補天体との類推から、ブラックホール近傍の質量降着が高い状態にあることを示唆している。さらに、可視スペクトルを用い、経験則に基づくブラックホール質量の推定も試みた。その結果、太陽質量の100万倍から10億倍の質量になるという結果を得た。また、この推定質量を用いて、通常の銀河や活動銀河が示すブラックホール-バルジ光度相関と比較したところ、その相関から系統的に外れ、銀河の規模(バルジの明るさ)に比べブラックホール質量が小さい範囲に分布することが分かった。

对明亮星系（大红细星系）进行了X射线观测，并进行了红外线，以揭示包括我们在内的许多星系中非常大质量黑洞形成的部位。大型红色红外星系被认为处于星系中碰撞和结合的短暂状态，被认为是巨大黑洞形成和生长的地点。这项研究的目的是观察从黑洞最近邻居发出的X射线，并通过强度变化和光谱的形状来阐明黑洞周围的质量积聚状态。到目前为止，在大型光泽红外星系的附近已经观察到X射线，但是由于所有人都有大型自我吸收，因此尚未对其中心核进行详细检查。因此，基于其他波长观测的结果，我们创建了高发光的红外星系子样本（10天体），预计它们具有低自我吸收，并分析了档案数据，并添加了对美国和欧洲XMM Newton Satellite的Chandra卫星的新观察结果。结果，发现大多数结果显示X射线辐射强度发生巨大变化，显示了超过X射线的光谱。这些特征表明，黑洞附近的质量积聚很高，从与系统中的其他活跃星系和潜在的黑洞相似。此外，我们还试图根据使用可见光谱的三次估算黑洞质量。结果是质量是太阳能质量的100万至10亿倍。此外，当将这种估计的质量与正常星系和活动星系显示的黑孔渗透亮度相关性进行比较时，发现相关性系统地偏离相关性，并分布在黑洞质量小于星系大小（Bulge Brights）的范围内。