初期宇宙における巨大ブラックホール形成とその宇宙論的効果

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06640346
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 梅村 雅之 筑波大学, 物理学系(計算物理学研究センター), 助教授 (70183754)
• Keywords: ブラックホール / AGN / 降着円盤 / 輻射輸送 / 流体力学 / 銀河形成 / 数値シミュレーション

Research Abstract

宇宙再結合直後の巨大ブラックホール形成に関し、宇宙背景輻射場と電離バリオンガス間のトムソン散乱による輻射摩擦型角運動量輸送の役割を定量的に解析した。トムソン散乱過程を正確に取り入れた一次元輻射輸送の計算により、輻射摩擦は、たとえ光子が拡散しても,光学的厚みに対し指教関教的に減少することが示された。これは、コンプトン冷却と輻射摩擦とは,光学的厚みに対する依存性が異なることを意味するものであり,宇宙初期の降着円盤の進化を考える際に大変重要となる。この結果は現在論文として執筆中である。
一方で、輻射摩擦が働いた場合のその後の降着円盤の進化を、乱流粘性モデルと結合させて解くことにより、観測可能な時期にどのような光度の天体となるかを調べた。もし輻射摩擦が働かなかったとすると、クェーサーの光度を説明するのには、通常の乱流粘性係数では不十分で,磁気粘性が必要であることがわかった。しかし、輻射摩擦が有効な場合には、乱流粘性だけでもクェーサー光度の説明が可能である。これらの結果は、宇宙初期降着円盤中の磁場の起源とも関係して興味深い。
その他本課題に関する研究として,中心天体の輻射摩擦による降着円盤の進化,光学的に厚い降着円盤の力学的安定性,残存ブラックホールの動レンズによる観測可能性についても解析を行った。

Research Products

• [Publications] 福江純: "宇宙の巨大ブラックホール" Butsuri. 50. 562-565 (1995)
• [Publications] 福江純: "Accretion Pisks dviven by Exterual Radiation Prag arounl Central Lumiucus Sources" Publ. Astron. Soc. Japan. 47. 429-437 (1995)
• [Publications] 高橋敦: "Dynrmicrl Stability of Cosmologicd Accretim Disks Embedded in Exferurl Radiation Fieldsi oPtically-Tricle Case" Publ. Astron. Soc. Japan. 47. 425-428 (1995)
• [Publications] 梅村雅之: "Cosmilogicrl Accretion Disks driven by Radiatim Drag" “Basic Physics of Accretim Disks". (印刷中). (1996)
• [Publications] 釣部通: "Rapid Mass Accretion by Background Radiation Force" “Basic Physics of Accretim Disks". (印刷中). (1996)
• [Publications] 佐々木伸: "Reinizatim of the Universe by Early-Formed Massive Black Holes" Astrophys. Journd. 462(印刷中). (1996)