最先端のシミュレーションによって明らかになった中间质量ブラックホール形成过程

2024年5月31日 10:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院理学研究科天文学専攻
日本学術振興会特別研究員-CPD (国際競争力強化研究員）
平居　悠（ひらい　ゆたか）

【発表のポイント】

中间质量ブラックホール（太阳の100から1万倍程度の质量のブラックホール）は観测的な証拠が少ないミッシングリンク。
球状星団の形成过程の数値シミュレーションで星の合体から超大质量星が形成される様子を再现。
星の进化の理论から、超大质量星は太阳の数千倍の质量のブラックホールへと进化すると考えられる。

【概要】

　东京大学大学院理学系研究科の藤井通子准教授と、福井県立大学情报センターの谷川衝准教授（研究当时：东京大学大学院総合文化研究科　助教）らによる研究グループは、球状星団（注1）の形成过程で、星の合体から超大质量星（注2）を経て中间质量ブラックホール（注3）が形成されることを数値シミュレーションにより明らかにしました。

　本研究では新规开発の计算手法により、世界で初めて球状星団の形成过程を星一つ一つまで数値シミュレーションで再现しました（図1）。その结果、形成中の球状星団の中で星が次々と合体することによって太阳の数千倍の质量を持つ超大质量星が形成されることがわかりました。さらに、星の进化の理论に基づいた计算によって、この超大质量星は后に太阳の数千倍の质量を持つ中间质量ブラックホールへと进化することを确かめました。これまでの観测から长年论争となっていた球状星団における中间质量ブラックホールの存在を理论的に强く支持する结果です。

図1：シミュレーションで再现された形成中の球状星団
左下の青白い点一つ一つが星団の星を表し、その周りの「もや」は星间ガスを表す。色は温度を表しており、暗い部分が温度の低い星间ガス（分子云）、明るい部分が温度の高い星间ガスを表す。可视化：武田隆顕（ヴェイサエンターテイメント株式会社）。クレジット：藤井通子、武田隆顕

【用语解説】

注１. 球状星団
数百万个以上の星が球状に分布し互いの重力によって束缚されている天体。

注２. 超大質量星
太阳の数百倍から1万倍もの质量を持つ星。まだその存在について観测的な証拠はない。

注３. 中間質量ブラックホール
太阳の100倍から1万倍の质量を持つブラックホール。

详细（プレスリリース本文）