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Unraveling the accretion mechanism of intermediate-mass black holes with multi-wavelength observations

Research Project

Project/Area Number 19K21054
Project/Area Number (Other) 18H05873 (2018)
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund (2019)
Single-year Grants (2018)
Review Section 0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Shogo Kobayashi  東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 講師 (80822999)

Project Period (FY) 2018-08-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsX線 / 超高光度X線源 / ブラックホール / 中性子星
Outline of Research at the Start

ブラックホール(BH)には、太陽の数億倍という超巨大質量なものと、太陽の数倍程度の質量なものの2種類が存在する。前者の形成過程は宇宙物理学最大の謎とされている。仮に後者が成長した結果であるとしたら、両者の中間にあたる質量のBHが存在すると考えるのが自然であるが、これは未発見である。
本研究では、その「中間質量BH」の候補天体とされる超高光度X線源(ULX)に着目した。ULXはX線で異常に明るい天体で、その正体やX線放射のメカニズムがほとんどわかっていない。本研究では、このULXをX線、可視光、電波という3種類の光を用いて観測し、周辺環境やX線放射メカニズムを明らかにすることで、その正体を探る。

Outline of Final Research Achievements

To unravel the emission mechanism and the true nature of an intermediate-mass black hole candidate, Ultra-Luminous X-ray source (ULX), a new analysis method is applied to their observational data sets. The new method has newly suggested that accretion disks with inner-disk radii of few hundreds of km are formed around the central object of ULXs. Although some ULXs have been identified as accreting neutron stars, which have masses as small as 1/100 times the working hypothesis in the present study, the new method has opened a new possibility that these neutron star ULXs can be utilized as calibration sources to estimate the mass of the reset whose central sources are still unidentified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

銀河中心には太陽の10万倍から10億倍の質量をもつ超巨大ブラックホールが存在する。これらは、銀河と互いに影響を与えながら成長していると考えられているため、その成長過程を解き明かすことは、我々の銀河系の形成過程を解き明かすことにもつながる学術的意義の高い研究であり、本研究はその一翼を担っている。

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2021 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] A new possible accretion scenario for ultra-luminous X-ray sources2019

    • Author(s)
      S. B. Kobayashi
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 489 Issue: 1 Pages: 366-384

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2139

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 広帯域・高精度分光観測で探る超高光度X線源 (ULX) の降着描像と現状2023

    • Author(s)
      小林翔悟
    • Organizer
      相対論的現象で探る宇宙の進化Ⅲ
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 広帯域X線観測で探る高エディントン比での降着描像2021

    • Author(s)
      小林翔悟
    • Organizer
      多波長・時間軸天文学の時代のFORCE
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Nature of ULX Sources2019

    • Author(s)
      S. B. Kobayashi
    • Organizer
      FORCE US collaboration workshop
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Decomposing the Suzaku spectrum of Ultra-Luminous X-ray source NGC 1313 X-12019

    • Author(s)
      Shogo B. Kobayashi
    • Organizer
      17th Meeting High Energy Astrophysics Division
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] X線光度の時間変動を用いた超高光度X線源(ULX)における降着描像の研究2019

    • Author(s)
      小林翔悟
    • Organizer
      高感度・広帯域X線観測で探るブラックホール降着現象の物理
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2018-08-27   Modified: 2024-03-26  

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