1987 Fiscal Year Annual Research Report
相対論的天体プラズマにおける非定常放射輸送の理論的研究
Project/Area Number |
61540175
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
高原 文郎 東京大学, 東京天文台, 助手 (20154891)
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Keywords | 相対論的プラズマ / 高エネルギー天体物理 / アクリション / ブラックホール / クェーサー / 活動的銀河中心核 / 放射輸送 / 電子陽電子対 |
Research Abstract |
初年度に開発した計算コードを使って相対論的プロズマの時間発展と定常構造を調べた. 主な結果は以下の通りである. 初期にイオンを加熱した場合引き続く電子加熱と高エネルギー光子発生の結果, 光子光子衝突によって電子陽電子対発生が起こる. その効率はイオンの初期内部エネルギーの約20%が対発生に消費される程度である. その後プラズマは光子拡散によって冷却し, 対密度も対削滅によって減少する. 典型的な発展のタイムスケールは初期のトムソン時間の約10倍である. 放射スペクトルはウィーン型となり, 以前にGuilbertたちによって主張されていた幅広い対消滅線の特徴はみられないことがわかった. プラズマを定常的に加熱した場合の対大気を含む内部構造についても調べた. 光度がある程度大きいと, イオン温度はかなり低下し電子温度との差は小さくなる. 一方対生成により対密度はイオン密度をかなりこえるので圧力は電子陽電子と光子とりわけウィーン光子によって担われる. プラズマの外部に形成される対大気は光学的厚さが1程度以下であり, 予期した程大きな影響は及ぼさないようである. 以上の結果を2温度降積円盤モデルへ応用し, 降積率が大きくなると, 定常解が存在しなくなることを発見した. このような場合に降積円盤がどのような構造をとるのかという問題は今後の重要課題の一つである. これに関連して降積円盤からのwindの計算も進めており, windが降積円盤におよぼす影響も大きいことがわかった. 今後は電子陽電子対とwindを同時にとりいれて力学的考察をすすめたい. 以上の得られた結果は既にまとめられたものもあるが, 次年度にとりまとめる予定のものがかなりある. なお関連する課題として衝撃波による粒子加速のシミュレーションも同様の計算コードにより行なっている.
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[Publications] Katsuro Morisawa: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 228. 745-758 (1987)
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[Publications] Masaaki Kusunose: Publications of the Astronomical Society of Japan. (1988)
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[Publications] Fumio Takahara: Publications of the Astronomical Society of Japan.
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[Publications] Fumio Takahara: Publications of the Astronomical Society of Japan.
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[Publications] 松本敏雄,佐藤文隆 編 高原文郎: "現代の宇宙論 第3章銀河の進化" 名大出版会, (1988)