巨大ブラックホールのメーザー円盤のサブミリ波観測

超大质量黑洞脉泽盘的亚毫米波观测

基本信息

批准号：
15037212
负责人：
関本裕太郎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、銀河NGC4258などの巨大ブラックホールの周りの円盤、特に水メーザーの発生領域の温度・密度を明らかにすべくサブミリ波・ミリ波における観測的研究を推進した。波長0.4mmの800GHz帯サブミリ波受信機を開発した。この波長で選択的にトレースされる暖かい(温度〜100K程度)円盤ガス物質の質量を明らかにすべく南米チリのサブミリ波望遠鏡に搭載して観測をおこなった。メーザー源となるガスの物理状態(温度、密度、質量)を調べ、それら微視的物理状態からガス粘性による質量降着メカニズムに制限をつけ、降着円盤の進化を研究している。また、近傍銀河におけるサブミリ波水メーザーの探査をおこなった。サブミリ波水メーザーは、従来の22GHzメーザーに比べて高温領域つまり中心近傍で放射されると予想されており、見つかればブラックホールの質量の精度を高めることが可能となる。サブミリ波受信機は、量子限界の数倍程度と世界最高レベルの性能達成のために改良をおこなった。そのために高効率な光学系や自重変形を抑えるセンターパイプ他、安定度を高めるために様々な工夫を凝らした。望遠鏡搭載時におけるビームの形やシステムの安定性を評価した。さらに490GHzにおける試験的な観測もおこない、巨大ブラックホールのメーザー円盤の温度・密度などの物理量を測定できる可能性を示すことに成功した。今後、メーザー源となるガスの物理状態(温度、密度質量)を調べ、それら微視的物理状態からガス粘性による質量降着メカニズムに制限をつけ、メーザー円盤の進化を研究する。

我们促进了对亚毫米和毫米波的观察性研究，以阐明巨大黑洞周围的磁盘的温度和密度，例如Galaxy NGC4258，尤其是水层生成区域。我们已经开发了一个800GHz带子毫米接收器，波长为0.4mm。通过将其安装在南美洲智利的亚毫米波望远镜上，以阐明在此波长下选择性追踪的温度（约100K）盘式气体材料的质量。研究了作为maser来源的气体的物理状态（温度，密度，质量），并根据这些微观物理状态限制了积聚磁盘的演化，并研究了积聚盘的演变。我们还在附近星系中搜索了亚毫米波水层。与常规的22GHz maser相比，预计亚毫米波水maser将在较高的温度区域或中心附近发射，如果发现，则可以提高黑洞质量的准确性。次数波接收器已得到改进以实现世界一流的性能，这是量子限制的几倍。为此，已经采取了各种努力来提高稳定性，包括高效的光学系统和抑制自身变形的中心管道。评估了用望远镜安装时的梁形状和系统稳定性。此外，在490 GHz处进行了实验观测，并成功证明了测量物理量的可能性，例如巨型黑洞的Maser盘的温度和密度。将来，我们将研究用作MASER来源的气体的物理状态（温度，密度质量），限制由于这些微观物理状态的气粘度而导致的质量积聚机制，并研究Maser碟片的演变。