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

利用无线电观测探索银河系核心的质量供应过程及其反馈

• 批准号: 15J04405
• 负责人: 竹川 俊也
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04405/
• 关键词: 銀河系中心; 分子雲; ブラックホール; 銀河系中心核; 質量供給; フィードバック; 銀河中心核; 銀河系; 電波観測

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。

我们已经促进了通过使用夏威夷的James Clerk Maxwell望远镜进行的分子光谱线观测获得的数据分析。结果，我们发现了直径很小的两个奇异分子云（小和高速紧凑型云），大约1次耐受性，但具有异常宽的速度宽度，位于大约10％的位置，大约10％，来自中央星系核，射手座A*。基于它们的形状，运动，动能以及其他与波长兼容的天体的缺失，它可以解释为通过快速进入恒星质量黑洞进入分子云而形成的。这是第一次观察到多个黑洞在中央星系核周围飞行。从理论上讲，可以预测，银河系内将有多达100亿黑洞，其中大多数被认为是黑暗的和孤立的。已经表明，可以将这种孤立的黑洞视为高速分子云，例如小型高速紧凑型云。此外，从Sagittarius A*发现了一个新的高速紧凑型云Co-0.31+0.11，显示出奇异运动。 CO-0.31+0.11的速度范围即使在高速紧凑型云中也很大，并且具有巨大的动能。然后发现，通过开普勒在200,000个太阳能群体的质量点的运动中，可以很好地解释这一运动。根据该模型，将200,000个太阳能的质量集中在小于0.1 Parsec的区域中。可能的重力来源包括高密度的大质量恒星簇或沉重的中间质量黑洞，但可用于适应其他波长的物体无法沿相同的方向看到。换句话说，有可能隐藏在CO-0.31+0.11内的中间质量黑洞，质量为200,000个太阳能。预计如此沉重的黑洞最终将落入中央核的巨大黑洞，这将有助于中央核的生长。

项目成果

Mass Feeding toward the Galactic Nucleus Probed by Molecular Lines

通过分子线探测银河核的质量供给

• 发表时间: 2015
• 作者: Shunya Takekawa;Tomoharu Oka et al.
• 通讯作者: Tomoharu Oka et al.

銀河系中心10 pc領域における小型高速度コンパクト雲

银河系中心 10 片区域的小型高速致密云

• 发表时间: 2017
• 作者: Shunya Takekawa;Tomoharu Oka;and Kunihiko Tanaka;竹川俊也;Maiko Sumino;竹川俊也;Maiko Sumino;竹川俊也
• 通讯作者: 竹川俊也

天の川銀河の中で二番目に大きなブラックホールを発見

银河系发现第二大黑洞

Discovery of Two Small High-Velocity Compact Clouds in the central 10 Parsecs of Our Galaxy

在银河系中央 10 秒差距中发现两颗小型高速致密云

• 发表时间: 2017
• 作者: Shunya Takekawa;Tomoharu Oka;and Kunihiko Tanaka;竹川俊也;Maiko Sumino;竹川俊也;Maiko Sumino;竹川俊也;Shunya Takekawa
• 通讯作者: Shunya Takekawa

Physical Contact between the +20 km s-1 Cloud and the Cricumnuclear Disk

20 公里长的 s-1 云与 Cricumnuclear 盘之间的物理接触

• DOI: 10.3847/1538-4357/834/2/121
• 发表时间: 2017
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Shunya Takekawa;Tomoharu Oka;and Kunihiko Tanaka
• 通讯作者: and Kunihiko Tanaka