2022 Fiscal Year Annual Research Report
Research for mass accretion process onto intermediate-mass black holes in protogalaxies
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21K20378
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
豊内 大輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (30907374)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | ブラックホール / ガス降着 / 輻射流体計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実施計画に則り初期宇宙における大質量星およびその死後に残されるブラックホールへのガス降着過程に関する研究を行なった。本研究は３次元輻射流体シミュレーションを駆使し、星形成からブラックホール質量成長までを一筆書きに調べた初めての研究として、重要な成果をあげたと言える。
研究の第１ステップにあたる星形成シミュレーションにおいては環境に応じて原始星からの輻射フィードバック効果が大きく異なり、結果として初代星の質量は100~10万太陽質量まで幅広く分布することを示した。また、このシミュレーション結果と宇宙論的天体形成論を組み合わせた新たな初代星形成モデルを提案し、宇宙全体における初代星の形成率やその質量分布などを予言した。これらの研究成果はすでに論文として発表済みである。
研究最終年度には星形成シミュレーションで生まれた星がブラックホールへと進化したと想定し、その後の質量進化を計算した。ブラックホールは星と違い自発的に光ることができないため、輻射フィードバックの性質も大きく変化すると期待される。シミュレーションを実施した結果、ブラックホール形成直後にこれまで降着を妨げられていたガスがブラックホールに降着し、急激な質量増加を引き起こすことが明らかになった。これは超巨大ブラックホール形成の最初期段階を明らかにする重要な成果と言える。この研究結果はいくつかの研究会で発表済みであり、今年度中に論文にまとめ科学誌に投稿する予定である。
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Research Products
(6 results)
