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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ブラックホール風の形成と観測的特徴

Research Project

Project/Area Number 22540251
Research InstitutionOsaka Kyoiku University

Principal Investigator

福江 純  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (80173326)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywordsブラックホール / 降着円盤 / 宇宙ジェット / X線連星 / 活動銀河核 / ガンマ線バースト / 相対論的輻射輸送 / 相対論的輻射流体力学
Research Abstract

大量のガスがブラックホールに落ち込むと、ガスはブラックホールの近傍できわめて高温になり、光り輝くようになる。そして光の放射圧によってガスの多くは吹き飛ばされる。本研究では、ブラックホール周辺から光速近くの速度で吹き出す高温のガス流-ここでは「ブラックホール風」と呼ぶ-の形成や観測的特徴について調べる。
ブラックホール風が光学的に厚い場合、光り輝く光球面(実際に観測される表面)がどこに位置するかは、単純ではなくなる。とくにガスの流速が光速近くになると、相対論的効果を考慮して決めなければならない。われわれのグループでは、そのような球対称ブラックホール風のスペクトルなどを調べてきたが、従来は振動数依存性を考慮せず灰色近似で扱ってきたものを、今年度の研究では、振動数依存性まで考慮して扱うことに成功した。その結果、高振動数では従来のように散乱が強く効いて、見かけの光球(最終散乱面)と熱化面が大きく乖離するが、低振動数では吸収が主で散乱領域が狭いことが判明した。
またブラックホール風との関連で、光輝くブラックホール(降着円盤)周辺環境でのガス体における相対論的輻射輸送の解析も進めた。まずガス雲が静止している場合について、ガス雲内部での輻射輸送やスペクトルなどについては解析を終えた。現在は、ガス雲が相対論的運動をしている場合の解析を続けている。
さらにガス雲の輻射圧駆動についても研究を実施した。従来の研究では、輻射圧と輻射抵抗が釣り合った状態で0.45c程度の終端速度(マジックスピード)に到達することが知られていたが、従来は透明なプラズマを想定していた。今回は光学的に厚さをもつガス雲について解析して、終端速度に対する新しい結果などを得た。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 6 results) Book (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Photon surfing and magic speed revisited: Translucent effect2014

    • Author(s)
      Jun Fukue
    • Journal Title

      PASJ

      Volume: 66 Pages: 13-1, 13-7

    • DOI

      10.1093/pasj/pst013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photosphere and Spectrum of Black-Hole Accretion Flow Near to the Eddington Rate2013

    • Author(s)
      Hiroshi Kobayashi, Jun Fukue
    • Journal Title

      PASJ

      Volume: 65 Pages: 36-1, 36-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiative transfer in protoplanetary disks under irradiation by the protostar2013

    • Author(s)
      Jun Fukue
    • Journal Title

      PTEP

      Volume: 053E02 Pages: 1/17, 17/17

    • DOI

      10.1093/ptep/ptt028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observational Appearance and Spectrum of Black-Hole Winds: Effect of Electron Scattering2013

    • Author(s)
      Kazuyuki Ogura, Jun Fukue
    • Journal Title

      PASJ

      Volume: 65 Pages: 92^1, 92-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiative transfer in a floating stratus irradiated by a luminous source - I. Basics and a plane flat source2013

    • Author(s)
      Jun Fukue
    • Journal Title

      MNRAS

      Volume: 436 Pages: 2550-2559

    • DOI

      10.1093/mnras/stt1751

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiative transfer in a floating stratus irradiated by a luminous source - II. Applications2013

    • Author(s)
      Jun Fukue
    • Journal Title

      MNRAS

      Volume: 436 Pages: 2560-2575

    • DOI

      10.1093/mnras/stt1752

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] インフィニット・ストラトスの運動特性と放射性能2014

    • Author(s)
      福江 純
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学
    • Year and Date
      20140319-20140322
    • Invited
  • [Presentation] ブラックホール風の見かけの光球・熱化面とスペクトル:ULXへの応用2014

    • Author(s)
      小倉和幸、福江 純
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学
    • Year and Date
      20140319-20140322
    • Invited
  • [Presentation] ブラックホール風の見かけの光球と熱化面とスペクトル:波長依存性を考慮した計算2014

    • Author(s)
      富田瑞穂、福江 純
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学
    • Year and Date
      20140319-20140322
    • Invited
  • [Presentation] 球対称ブラックホール降着流における熱化面とスペクトル2014

    • Author(s)
      増田剛大、福江 純
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学
    • Year and Date
      20140319-20140322
    • Invited
  • [Presentation] 輻射圧駆動風の臨界点について:非相対論的領域2013

    • Author(s)
      福江 純
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130910-20130912
  • [Presentation] 新星風の観測的特徴:電子散乱の影響2013

    • Author(s)
      小倉和幸、福江 純
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130910-20130912
    • Invited
  • [Presentation] 中性子星風における熱化面とスペクトル2013

    • Author(s)
      梅津寛明、小倉和幸、福江 純
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130910-20130912
    • Invited
  • [Book] マンガでわかる量子力学2014

    • Author(s)
      福江 純
    • Total Pages
      222
    • Publisher
      ソフトバンククリエイティブ
  • [Book] 宇宙流体力学の基礎2014

    • Author(s)
      福江 純、和田桂一、梅村雅之
    • Total Pages
      357
    • Publisher
      日本評論社
  • [Book] 天文宇宙検定3級公式テキスト 2013~2014年版2013

    • Author(s)
      天文宇宙検定委員会編
    • Total Pages
      127
    • Publisher
      恒星社厚生閣
  • [Book] 天文宇宙検定2級公式テキスト 2013~2014年版2013

    • Author(s)
      天文宇宙検定委員会編
    • Total Pages
      151
    • Publisher
      恒星社厚生閣
  • [Book] 完全独習 現代の宇宙論2013

    • Author(s)
      福江 純
    • Total Pages
      314
    • Publisher
      講談社サイエンティフィク
  • [Remarks] 福江 純ホームページ

    • URL

      http://quasar.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/~fukue/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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