電波観測で探る銀河系中心核への質量供給過程とそのフィードバック

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昨年度にハワイのJames Clerk Maxwell Telescopeを用いて実施した分子スペクトル線観測により取得したデータの解析を推し進めた。その結果、銀河系中心核「いて座A*」から約10pcの位置に直径1パーセク程度と小型ながら異常に広い速度幅を有する特異分子雲(小型高速度コンパクト雲)を2つ発見した。それらの形状・運動と運動エネルギー、そして他波長対応天体を伴わないこと等から、恒星質量ブラックホールが高速で分子雲に突入したことで形成されたものと解釈される。これにより、銀河系中心核近傍を複数のブラックホールが飛び交っている状況が初めて観測的に示唆された。理論的には、銀河系内に1億から10億個ものブラックホールが存在すると予測されており、その大部分は暗く孤立していると考えられている。このような孤立ブラックホールは、小型高速度コンパクト雲のような高速度分子雲として検出できる可能性が示された。加えて、「いて座A*」から約45パーセクの位置に、特異な運動を示す高速度コンパクト雲、CO-0.31+0.11 を新たに発見した。CO-0.31+0.11の速度幅は高速度コンパクト雲の中でも際立って大きく、膨大な運動エネルギーを有する。そしてその運動は、20万太陽質量の質点周りのケプラー運動でうまく説明できることがわかった。このモデルに従えば、0.1パーセクよりも小さい領域に20万太陽質量もの質量が集中していることになる。重力源候補としては、高密度な大質量星団か重い中間質量ブラックホールが挙げられるが、同方向には他波長対応天体が確認できない。つまり、CO-0.31+0.11内部には20万太陽質量の中間質量ブラックホールが潜んでいる可能性がある。このような重いブラックホールはいずれ中心核巨大ブラックホールへと落ち込み合体することで、中心核の成長に寄与することが期待される。