秦和弘のウェブページ

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巨大ブラックホール周辺構造の観測的研究

 多くの銀河の中心部には太陽の数百万倍から数十億倍の質量を持つ巨大なブラックホールが存在することが知られています。その周辺では様々な活動現象が起こっており、その現場を直接観測することはブラックホールの性質や活動性、さらには銀河の形成・進化を解明することにもつながります。
 特に一部の巨大ブラックホールは活動性が極めて激しく、物質を吸い込むだけでなく強力な噴出現象も確認されています。「ブラックホールジェット」と呼ばれ、細く絞られ光速に近い速度で宇宙空間を突き進む超高エネルギー現象です。しかし強力な重力を振り切りいかにしてジェットが生成され、加速され、絞られるのか、そのメカニズムは未だ解明されていません。現代天文学における最大の謎の1つです。
 私は巨大ブラックホールについて電波干渉計やVLBI(以下参照)を用いた超高解像度観測を行い、降着円盤やジェット生成メカニズム、ブラックホールの活動性などについて研究しています。図は最近傍の巨大ブラックホールジェット天体として有名な活動銀河M87をハッブル宇宙望遠鏡(可視光)とVLBI(電波)で撮影したものです。VLBIを用いることで、銀河の心臓部(ジェットの根元、ブラックホールの住処)をハッブルの数100倍以上の解像度で撮影することができます。

国際VLBIネットワークの推進

 VLBI(Very Long Baseline Interferometry; 超長基線電波干渉計)は天文学において極限の解像度(視力)を実現する技術です。地球上の離れた地点にある複数の電波望遠鏡を合成することで、仮想的に巨大な口径を持つ電波望遠鏡を形成することができます。私は現在東アジアVLBIネットワーク(EAVN)とイベントホライズンテレスコープ(EHT)という2つの次世代国際VLBI観測網を推進しています。
 EAVNは日本・韓国・中国等が協力して東アジア地域に巨大なVLBIネットワークを構築する国際プロジェクトです。最長5000kmを超える範囲に分布する約20台もの電波望遠鏡を合成することで、巨大ブラックホールから噴出するジェットなどの様子を高解像度かつ高感度に撮影・モニターすることができるようになります。
 EHTは米国・欧州・東アジアが協力して地球規模でVLBIネットワークを構築する国際プロジェクトです。約10000kmの基線長で、かつミリ波という波長の短い電波を用いることで、視力300万という極限の解像度を達成します。これにより、人類で初めてブラックホールの直接撮像を目指します。
 EAVNとEHTという2つの観測網で得られたデータを組み合せて分析することで、未だ謎の多い巨大ブラックホールの性質・姿をこれまでになく詳しく解き明かすことができると期待されます。

招待講演

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学生さん求む!

電波干渉計、VLBIなどを用いたブラックホール・宇宙の高エネルギー現象の観測に興味のある学生さん大歓迎です。お気軽に連絡ください。大学院から国立天文台や水沢VLBI観測所に所属して研究をするには主に次の3つの方法があります。(1) 総合研究大学院大学 物理科学研究科 天文科学専攻に進学する(私は総研大の併任教員です); (2) 東京大学大学院 理学系研究科に進学する (3) 総研大・東大以外の大学院に進学し、受託院生(特別共同利用研究員)として国立天文台に在籍する(最長1年間)。詳しくはこちら(国立天文台ホームページ)も御覧ください。