51探花

【本学研究者情报】

〇大学院理学研究科　天文学専攻
教授　大向　一行（おおむかい　かずゆき）

【発表のポイント】

• 従来は困难とされてきた「金属^（注1）を含む现実的な宇宙环境」でも、太阳の1万?10万倍の质量を持つブラックホールが形成されることを数値シミュレーションで初めて明示しました。これにより、巨大ブラックホールの起源を説明できる可能性が开かれました。
• 金属による冷却効果により一时的に分裂するものの、多くのガス片が中心の重い星と合体して成长するという新しいダイナミクスを解明しました。
• 环境中の金属量によって、ブラックホールの形成と星団の形成が分かれることを発见し、巨大ブラックホールと球状星団という异なる天体が、同じ形成过程の延长线上にある可能性を明らかにしました。

【概要】

超大质量ブラックホール^（注2）の起源は、天文学の长年の谜です。従来の理论では金属を含まない特殊な环境下でのみ形成可能とされ、それらの理论で説明できるブラックホールの数に限界がありました。

东北大学大学院理学研究科の郑昇明特任助教と大向一行教授らは、最新のシミュレーション技术を用いて、金属を含む现実的な宇宙环境でも巨大ブラックホールが形成可能であることを明らかにしました。多くの分裂が起こりながらも、それらが合体することで重いブラックホールが育つという新しい形成メカニズムを示す成果です。さらに金属量が多い场合には星団が形成されることを示し、ブラックホールと球状星団という一见异なる天体が実は环境の违いによって分かれた「兄弟」のような存在である可能性が浮かび上がりました。宇宙における构造形成の理解を大きく进めると期待されます。

本成果は5月8日、学術誌Monthly Notices of Royal Astronomical Societyに掲載されました。

図1.
巨大ブラックホールを形成するガス云の密度分布。黒い星印はブラックホールに进化する大质量星を表す。白い点は分裂によりできた、质量の小さい星。金属を多く含む环境下では、数多くの质量の小さな星が形成するが、やがて中心の大质量星と合体する。

【用语解説】

注1. 金属：天文学における「金属」は、水素とヘリウムを除くすべての元素（炭素、酸素、鉄など）を指す。星やガス雲の冷却を促進する重要な役割を果たす。

注2. 超大质量ブラックホール（Supermassive Black Hole, SMBH）：太陽の100万?100億倍という極めて大きな質量を持つブラックホール。多くの銀河の中心に存在し、その重力によって銀河の構造や進化に影響を与える。

【论文情报】

タイトル：Formation of supermassive stars and dense star clusters in metal-poor clouds exposed to strong FUV radiation
著者：Sunmyon Chon* , Kazuyuki Omukai
*責任著者：东北大学大学院理学研究科 特任助教　鄭昇明
　　　　　 东北大学大学院理学研究科 教授　大向一行
掲載誌：Monthly Notices of Royal Astronomical Society
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院理学研究科天文学専攻
教授　大向一行（おおむかい　かずゆき）
TEL: 022-795-6502
Email: omukai*astr.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
TEL: 022-795-6708
Email: sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）