image: Strong turbulence caused by supernova explosions inside a dense molecular gas disk in the central region of a galaxy disturbs the stable motion of gas. This causes the gas to flow further inward toward the supermassive black hole at the center. view more
Credit: The University of Tokyo
多くの銀河の中心には太陽質量の100万倍以上もの質量を持つ超巨大ブラックホールが普遍的に存在することが明らかになってきましたが、その形成過程は未だ謎に包まれており、現代天文学が解決すべき最重要テーマの1つとなっています。
東京大学大学院理学系研究科の泉拓磨日本学術振興会特別研究員、河野孝太郎教授、呉工業高等専門学校の川勝望准教授からなる研究チームは、アルマ望遠鏡などで得た高解像度の電波観測データを用いて、近傍宇宙の複数の銀河で、その中心の超巨大ブラックホールの周囲数100光年にわたって広がる低温・高密度な分子ガス円盤を調査しました。その結果、そうした高密度分子ガス円盤が、超巨大ブラックホール成長における重要なガス質量の供給源として機能していることを初めて発見しました。また、「高密度分子ガス円盤内で形成された大質量星が超新星爆発を起こし、ガス中に強い乱流が発生することで、さらに内側へのガス供給が促進される」という理論モデルで、銀河中心部でのガス質量流入・流出の収支が整合的に説明できることも明らかにしました。
これらは、超巨大ブラックホールの起源に迫る重要な成果であり、今後はアルマ望遠鏡等を用いた遠方宇宙のブラックホール天体の詳細観測から、宇宙の古今にわたるブラックホール成長の包括的な理解が進むと期待されます。
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Journal
The Astrophysical Journal Letters