超巨大ブラックホールの周囲に隠れたリング ―時系列データから復元された立体構造―

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 宇宙に无数に存在する银河の多くには、その中心部分に太阳の100万倍以上の质量の超巨大ブラックホールがあることが知られています。超巨大ブラックホールは、强い重力によって周囲のガスを集めることで质量を获得し成长します。そのガスの分布や速度の情报は、超巨大ブラックホールの成长过程を理解する上で非常に重要であるにも関わらず、未解明な点が多く议论が盛んな分野です。

 名越俊平 理学研究科日本学術振興会特別研究員(PD)らの研究グループは、超巨大ブラックホール周辺に分布するプラズマガスに、これまで知られていなかった構造を発見しました。本研究では、観測史上最大規模の明るさの変動を示した天体SDSS J125809.31+351943.0の多波長時系列データを使用して、明るさの変動に伴う周囲のガスへの影響を調べました。その結果、超巨大ブラックホール周辺のガスの構造を従来よりも詳細に推定することに成功し、高速で運動している中心部分のプラズマガスが二つの半径が異なるリング状に分布し、性質も異なることを観測的に明らかにしました。この成果は、超巨大ブラックホールの質量測定や宇宙の膨張速度測定の精度向上につながる、宇宙の歴史を知る上で重要な結果です。

 本研究成果は、2024年3月4日に、国際学術誌「Monthly Notices of the Royal Astronomical Society」にオンライン掲載されました。
 

超巨大ブラックホールの周囲に隠れたリング ―時系列データから復元された立体構造―
本研究結果に基づく、活動銀河核の想像図。超巨大ブラックホールは中心部分にあり、その周囲の降着円盤が光っています。プラズマガスが同心円状に異なる領域に分布していることが本研究で明らかになりました。(Credit: S. Nagoshi et al.)
研究者のコメント

「この研究は、状态迁移という现象を解明することで活动银河核の内部构造に迫る试みでした。状态迁移とは、天体の见た目が変わる不思议な现象で、その背后にあるメカニズムはまだはっきりとした定説が确立されていない段阶です。私たちは、可视光から赤外线、齿线に至るまでの幅広い波长のカメラを使って何度もこの现象を撮影しました。その研究过程はまるで手品のトリックを暴くかのような高扬感があり、楽しみながら研究を进めることができました。」(名越俊平)

研究者情报
研究者名
名越俊平
书誌情报

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【书誌情报】
Shumpei Nagoshi, Fumihide Iwamuro, Satoshi Yamada, Yoshihiro Ueda, Yuto
Oikawa, Masaaki Otsuka, Keisuke Isogai, Shin Mineshige (2024). Probing
the origin of the two-component structure of broad-line region by
reverberation mapping of an extremely variable quasar. Monthly Notices
of the Royal Astronomical Society, 529(1), 393–408.