2023年 | プレスリリース・研究成果
ついに解明！超巨大ブラックホールの成長メカニズムと銀河中心の物質循環
【本学研究者情報】
〇大学院理学研究科天文学専攻
博士前期課程1年 松本尚輝（まつもとなおき）
研究室ウェブサイト
【概要】
国立天文台の泉拓磨助教を中心とする国際研究チームは、アルマ望遠鏡(注1)を用いて、近傍宇宙にあるコンパス座銀河を約1 光年という非常に高い解像度で観測し、超巨大ブラックホール周辺わずか数光年の空間スケールでのガス流とその構造を、プラズマ・原子・分子の全ての相において定量的に測定することに世界で初めて成功しました。その結果、超巨大ブラックホールへ向かう降着流を明確にとらえ、降着流が「重力不安定」と呼ばれる物理機構により生じていることをも明らかにしました。さらに、降着流の大半はブラックホールの成長には使われず、原子ガスか分子ガスとして一度ブラックホール付近から噴き出た後に、ガス円盤に舞い戻って再びブラックホールへの降着流と化す、あたかも噴水のようなガスの循環が起きていることも分かりました。超巨大ブラックホールの成長メカニズムの包括的な理解に向けた重要な成果です。
図1. アルマ望遠鏡で観測したコンパス座銀河の中心部。中密度分子ガスを反映する一酸化炭素（CO）の分布を赤色、原子ガスを反映する炭素ついに解明！超巨大ブラックホールの成長メカニズムと銀河中心の物質循環原子（C）の分布を青色、高密度分子ガスを反映するシアン化水素（HCN）の分布を緑色、プラズマガスを反映する水素再結合線（H36α）の分布をピンク色で示しています。図の中央には活動銀河核が存在します。この銀河は外側から内側にいくにつれて傾いた構造を持つことが知られており、中心部では高密度分子ガス円盤を横から見る形に近づきます。この高密度分子ガス円盤（図の中心部の緑色領域：右上のズームも参照）の大きさは直径約6 光年程度で、アルマ望遠鏡の高い解像度で初めて明確に捉えることができました。プラズマ噴出流は、この高密度分子ガス円盤とほぼ直交する方角に出ています。Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi et al.
【用語解説】
注1. アルマ望遠鏡：
アルマ望遠鏡（アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計、Atacama LargeMillimeter/submillimeter Array: ALMA）は、欧州南天天文台（ESO）、米国国立科学財団（NSF）、日本の自然科学研究機構（NINS）がチリ共和国と協力して運用する国際的な天文観測施設です。アルマ望遠鏡の建設・運用費は、ESO と、NSF およびその協力機関であるカナダ国家研究会議（NRC）および台湾国家科学及技術委員会（NSTC）、NINS およびその協力機関である台湾中央研究院（AS）と韓国天文宇宙科学研究院（KASI）によって分担されます。 アルマ望遠鏡の建設と運用は、ESO がその構成国を代表して、米国北東部大学連合（AUI）が管理する米国国立電波天文台が北米を代表して、日本の国立天文台が東アジアを代表して実施します。合同アルマ観測所（JAO）は、アルマ望遠鏡の建設、試験観測、運用の統一的な執行および管理を行なうことを目的とします。
問い合わせ先
（研究に関すること）
東北大学大学院理学研究科天文学専攻
松本尚輝（まつもとなおき） 博士前期課程1 年
TEL: 022-795-6524
Email：naoki.matsumoto.t5*dc.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学大学院理学研究科
広報・アウトリーチ支援室
TEL: 022-795-6708
Email: sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
