銀河進化解明に向けたミリ波サブミリ波帯分子分光観測による銀河の熱源診断法の開発

开发利用毫米波和亚毫米波波段分子光谱观测诊断星系热源的方法，以阐明星系演化

• 批准号: 14J08410
• 负责人: 泉 拓磨
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J08410/
• 关键词: 活動銀河核; 熱源診断; サブミリ波; 高密度ガス; 星間化学; 爆発的星形成; ALMA; 水素再結合線; 超巨大ブラックホール進化

本研究課題の目的は、銀河中心にある超巨大ブラックホールの形成の謎を解明するために、星間塵による減光を受けない特性を持つミリ波サブミリ波帯分子輝線を用いて、銀河の熱源（活動銀河核 vs 爆発的星形成）診断法を開発することである。平成28年度は、これまでに申請者が提唱してきたシアン化水素（HCN）、ホルミルイオン（HCO+）、硫化炭素（CS）等の高密度ガストレーサーを用いた熱源診断法（HCN(4-3)/HCO+(4-3)、HCN(4-3)/CS(7-6)強度比を用いる）の各種研究会での発表を精力的に進めた。また、分子輝線のみならず、真に活動銀河核のごく近傍にそんざいする電離ガスからのサブミリ波帯放射の検出可能性についても検討した。残念ながらこちらは、最新の大型電波干渉計であるALMAを用いても検出は極めて困難ということが分かった。一方で、この研究からは中間赤外線帯での電離ガス放射を検出できる可能性を思い立つに至り、科学的成果は確かにあったと言える。また、熱源診断で用いたHCN分子輝線から、銀河の高密度ガスの質量を導出するという作業を、いくつかの活動銀河核天体に対して行なった。その結果、銀河中心の数百光年以内の高密度ガス質量と、活動銀河核の光度には相関関係があることが分かった。その領域のガスが、超巨大ブラックホールの成長材料として利用されていることを強く示唆する結果である。ここから論を進め、銀河中心部の質量の流入 vs 流出の収支を、超新星爆発由来のガス乱流を用いた質量降着モデルで非常によく再現することにも成功した。質量収支を定量的に説明したのは本研究が初めてであり、その価値は世界的に見ても高いと言える。

The purpose of this research topic の は, the centre of the galaxy に あ る super huge ブ ラ ッ ク ホ ー ル の の of mystery を interpret す る た め に, star dust に よ る obscuration を by け な い features を hold つ ミ リ wave サ ブ ミ リ wave 帯 molecules を fai line with い て, galaxy の heat source (active galactic nuclei vs detonation 発 star formation) diagnosis を open 発 す る こ と で あ る. 28 annual は, pp.47-53 こ れ ま で が に applicants to sing し て き た シ ア ン water element (HCN), ホ ル ミ ル イ オ ン (HCO +), sulfide, carbon (CS), and other high density ガ の ス ト レ ー サ ー を with い た heat source diagnostics (HCN (4-3)/HCO + (4-3), HCN (4-3)/CS (7-6) strength than い を use Youdaoplaceholder0) る various research societies で で exert を energy に into めた. ま た line, molecular fai の み な ら ず, true に active galactic nuclei の ご く nearly alongside に そ ん ざ い す る ionization ガ ス か ら の サ ブ ミ 帯 リ wave radiation の 検 out possibility に つ い て も beg し 検 た. Remnants read aloud な が ら こ ち ら は, latest の large waves dry involved で あ る ALMA を with い て も 検 out は extremely め て difficult と い う こ と が points か っ た. Side で, こ の research か ら は middle red outside 帯 で の ionization ガ ス radiation を 検 out で き る possibility を think い made つ に to り は か indeed, scientific achievements に あ っ た と said え る. ま た, heat source diagnosis で い た HCN molecule fai line か ら, galaxy の high-density ガ ス の quality を export す る と い う を, い く つ か の active galactic nuclei celestial に し seaborne て line な っ た. そ の results, the centre of the galaxy の hundreds of light years の high-density ガ ス と quality and active galactic nuclei の photometric に は phase masato masato is が あ る こ と が points か っ た. そ の field の ガ ス が, super huge ブ ラ ッ ク ホ ー ル の growth material と し て using さ れ て い る こ と を く and shown strong sucking す る results で あ る. を into め こ こ か ら theory, the centre of the galaxy の quality の inflows versus outflows の 収 を, the supernova explosion 発 origin の ガ ス turbulence を with い た quality drop the モ デ ル で very に よ く reappearance す る こ と に も successful し た. Quality of 収 を quantitative に illustrate し た の は at the beginning of this study が め て で あ り, そ の 価 numerical は world に see て も high い と said え る.

项目成果

A Multi-Transition Study of Molecules toward NGC 1068 based on High-Resolution Imaging Observations with ALMA

• DOI: 10.1093/pasj/psu136
• 发表时间: 2014-10
• 期刊: arXiv: Astrophysics of Galaxies
• 作者: T. Nakajima;S. Takano;K. Kohno;N. Harada;E. Herbst;Y. Tamura;T. Izumi;A. Taniguchi;T. Tosaki

LOCAL INSTABILITY SIGNATURES IN ALMA OBSERVATIONS OF DENSE GAS IN NGC 7469

• DOI: 10.1088/2041-8205/806/2/l34
• 发表时间: 2015-06
• 期刊: The Astrophysical Journal Letters
• 作者: K. Fathi;T. Izumi;A. Romeo;Sergio Mart'in;M. Imanishi;E. Hatziminaoglou;S. Aalto;D. Espada

ASIAA(台湾)

亚洲航空协会（台湾）

Dense molecular gas observations in AGNs with ALMA: Feeding and Feedback

使用 ALMA 观测活动星系核中的密集分子气体：馈送和反馈

• 发表时间: 2015
• 作者: Takahiro Hirose;Yoshihiko Okamoto;Jun-ichi Yamaura;Zenji Hiroi;泉拓磨
• 通讯作者: 泉拓磨

ALMA Observations of Dense Molecular Gas Tracers in Nearby AGNs

ALMA 对附近活动星系核中的致密分子气体示踪剂的观测

• 发表时间: 2014
• 作者: 幸田章宏;門野良典;岡部博孝;平石雅俊;竹下聡史;小嶋健児;廣瀬陽代;広井善二;山浦淳一;泉拓磨
• 通讯作者: 泉拓磨