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ブラックホール時空の新決定法の実用化:落下ガスの観測データを用いて

Research Project

Project/Area Number 17J08829
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan (2018)
Kyoto University (2017)

Principal Investigator

森山 小太郎  国立天文台, 水沢VLBI観測所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2018: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsブラックホールへの降着流 / 降着円盤 / ブラックホール物理学 / 重力 / 磁気流体シミュレーション / 放射輸送 / 相対論的過程
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究において、研究代表者はブラックホールに落下するガス雲からの光度変動を用いたブラックホールスピンの新しい測定法の提唱を行ない、一般相対論的放射磁気流体シミュレーションにより、現実的な系でガス雲モデルを検証し、方法論の原理的な部分を完成させた。昨年は、提唱した方法論の観測への適用をメインテーマとして研究を行った。
研究代表者が独自に提唱した方法論に対する最も本質的かつ理想的な観測は、超長基線電波干渉計(VLBI) を用いた、ブラックホール候補天体のなかで最大の視半径を持つSgr A*, M87 の直接撮像である。特にEvent Horizon Telescope(EHT) を用いたVLBI 観測の発展によって、世界初のブラックホール近傍の撮像画像が近未来に得られる可能性が高まっている。そのため、新スピン測定法をVLBI観測の観測ターゲットに適用できるように一般化した。さらに、ブラックホールへの間欠的なガス雲の落下を想定したEHT模擬観測を実行し、スピンの測定精度と方法論の有用性を検証した。
また、研究代表者は近い将来得られるであろうEHT観測に、提唱した方法論を適用するための準備を行った。まず、EHT計画のメンバーとして、ブラックホールに落下するガス雲の直接撮像観測のデータ解析・プログラム開発に携わり、実際の観測データの解析に貢献した。開発されたソフトウェアは、パブリックライブラリとして近日公開が予定されている。観測技術や解析方法の取得を完了するために、EHTの中心機関であるマサチューセッツ工科大学のヘイスタック天文台に約2ヶ月滞在した。
このように研究代表者独自のブラックホールスピン測定法の理論的な提唱に加え、それを観測に適用するための準備を完了し、現在観測と理論の適応を開始している。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole2019

    • Author(s)
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 875 Issue: 1 Pages: L1-L1

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0ec7

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First M87 Event Horizon Telescope Results. II. Array and Instrumentation2019

    • Author(s)
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 875 Issue: 1 Pages: L2-L2

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0c96

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First M87 Event Horizon Telescope Results. III. Data Processing and Calibration2019

    • Author(s)
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 875 Issue: 1 Pages: L3-L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0c57

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First M87 Event Horizon Telescope Results. IV. Imaging the Central Supermassive Black Hole2019

    • Author(s)
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 875 Issue: 1 Pages: L4-L4

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0e85

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring2019

    • Author(s)
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 875 Issue: 1 Pages: L5-L5

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0f43

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First M87 Event Horizon Telescope Results. VI. The Shadow and Mass of the Central Black Hole2019

    • Author(s)
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 875 Issue: 1 Pages: L6-L6

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab1141

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High-frequency Quasi-periodic Light Variations from Arc-shaped Gas Clouds Falling onto a Black Hole2017

    • Author(s)
      Moriyama Kotaro、Mineshige Shin、Takahashi Hiroyuki R.
    • Journal Title

      Astrophys. J.

      Volume: 850 Issue: 1 Pages: 56-56

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa92cb

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ブラックホールへの落下ガス雲のVLBI 直接撮像を想定したスピン 測定法2018

    • Author(s)
      森山小太郎、嶺重慎、本間希樹
    • Organizer
      日本天文学会秋季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] New methods for probing black-hole space-time based on infalling gas clouds2018

    • Author(s)
      Kotaro Moriyama, Shin Mineshige, & Hiroyuki R. Takahashi
    • Organizer
      Dawn of a new era for black hole jets in active galaxies
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブラックホールへ間欠的に落下するガス雲の光度変動と偏光の関係2018

    • Author(s)
      森山小太郎、嶺重慎、高橋博之
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Quasi-periodic high-frequency light variations from spiral gas clouds falling to a black hole2017

    • Author(s)
      Kotaro Moriyama, Shin Mineshige, & Hiroyuki R. Takahashi
    • Organizer
      European Week of Astronomy and Space Science
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブラックホールへ落下するスパイラルガス雲の運動と放射特性2017

    • Author(s)
      森山小太郎、嶺重慎、高橋博之
    • Organizer
      ブラックホール磁気圏研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 活動銀河核から放射されるX 線の時間変 動と時間遅れ(ラグ)の解釈2017

    • Author(s)
      水本岬希, 森山小太郎, 海老沢研, 嶺重慎, 川中宣太
    • Organizer
      日本天文学会春期年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホールへ落下するガス雲の光度特性とスピンの観測に向けて2017

    • Author(s)
      森山小太郎、嶺重慎、高橋博之
    • Organizer
      水沢VLBI ミーティング
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホールへ落下するガス雲の光度特性とスピンの観測に向けて2017

    • Author(s)
      森山小太郎、嶺重慎、高橋博之
    • Organizer
      ブラックホール事象の地平面研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ブラックホールへのガス雲の光度特性とスピン依存性2017

    • Author(s)
      森山小太郎、嶺重慎、高橋博之
    • Organizer
      アウトフロー研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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