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ブラックホール候補天体における状態遷移と時間変動の大局的3次元磁気流体数値実験

研究課題

研究課題/領域番号 04J01907
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関国立天文台

研究代表者

中村 真美 (町田 真美)  国立天文台, 理論研究部, 特別研究員PD

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード降着円盤 / 磁気流体数値実験 / 状態遷移 / 準周期振動 / ブラックホール
研究概要

ブラックホール候補天体で観測される様々な時間スケール変動の起源を明らかにする事を目的として3次元磁気流体数値実験を行った。特に、状態遷移時に観測される事がある準周期振動の成因を調べた。その結果、降着円場際内縁付近でのガス温度が移流優勢円盤で推定される温度より低い10^<10>K程度の場合には、角運動量輸送率が小さくなり中心から4-10γ_s(γ_sはシュパルツシルト半径)に角運動量一定のトーラスが形成される事がわかった。このトーラス内部において、磁気回転不安定性による磁場増幅が生じる。この時、トーラスはPapaloizou-Pringle不安定性によりドーナツ形から三日月形に変形する。増幅された磁場の磁気圧がガス圧と同程度になると磁気リコネクションが生じトーラス内部に溜った磁気エネルギーを放出するとともにウィンドを噴出する。この時三日月形に歪んだトーラスは元のドーナツ形に戻る。磁気エネルギーの蓄積・解放の間隔はトーラスが最大圧力となる半径の回転周期の10倍程度であり、これは、方位角方向磁場のみから始めた場合の磁気回転不安定性の成長の時間スケールに相当する。中心付近のガス温度が10^<11>K以上の場合にも間欠的な磁気エネルギーの解放とそれに伴うウィンドはあるが、角運動量一定のトーラスは形成されず、また磁気エネルギー解放の周期は揺らぐ。トーラス形成されて周期的な磁気エネルギー解放が生じる時にのみ高振動数の準周期振動が励起される事もわかった。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] Steady Models of Optically Thin, Magnetically Supported Black Hole Accretion Disks2007

    • 著者名/発表者名
      小田寛, 町田真美, 中村賢仁, 松元亮治
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 59,2(In press)

    • NAID

      10023945391

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Loops in the Galactic Center : Evidence for Magnetic Floatation2006

    • 著者名/発表者名
      福井康雄, 他13名
    • 雑誌名

      Science 314

      ページ: 106-106

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Low-Frequency, One-armed Oscillations in Black Hole Accretion Flow2006

    • 著者名/発表者名
      町田真美, 松元亮治
    • 雑誌名

      Black Hole : From stars to Galaxies : IAU Symposium 238

      ページ: 131-131

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sawtooth-like Oscillations of Black Hole Accretion Disks2006

    • 著者名/発表者名
      松元亮治, 町田真美
    • 雑誌名

      Black Hole : From stars to Galaxies : IAU Symposium 238

      ページ: 38-38

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Steady models of Optically Thin, Magnetically Supported Two-Temperature Accretion Disks around a Black Hole2006

    • 著者名/発表者名
      小田寛, 中村賢仁, 町田真美, 松元亮治
    • 雑誌名

      Black Hole : From stars to Galaxies : IAU Symposium 238

      ページ: 142-142

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Loops in the Galactic Center : Evidence for Magnetic Floatation Accelerating Molecular Gas2006

    • 著者名/発表者名
      山本宏昭, 他12名
    • 雑誌名

      Triggered Star Formation in a Turbulent ISM : IAU Symposium 237

      ページ: 247-247

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation of Magnetically Supported Disks During Hard-to-Soft Transition in Black Hole Accretion Flows2006

    • 著者名/発表者名
      町田 真美, 中村賢仁, 松元 亮治
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 58・1

      ページ: 193-193

    • NAID

      10023940066

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Global Three-Dimensional MHD Simulations of Galactic Gaseous Disks : I. Amplification of Mean Magnetic Fiels in Axsymmetric Gravitational Potetial2006

    • 著者名/発表者名
      錦織 弘充, 町田 真美, 松元 亮治
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal In press

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Global Three-dimensional MHD Simulations of Galactic Gaseous Disks2005

    • 著者名/発表者名
      錦織 弘充, 町田 真美, 松元 亮治
    • 雑誌名

      Magnetic Fields in the Universe 784

      ページ: 786-786

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetohydrodynamic Simulations of the Wiggle Instability in Spiral Galaxies2005

    • 著者名/発表者名
      田中実, 和田桂一, 町田真美, 松元亮治, 宮路茂樹
    • 雑誌名

      Magnetic FieldS in the Universe 784

      ページ: 792-792

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ブラックホール降着円盤の大局的3次元磁気流体シミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      町田 真美
    • 雑誌名

      天文月報 98.2

      ページ: 83-83

    • NAID

      10014286821

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Global 3D MHD Simulations of Optically Thin Black Hole Accretion Disks2004

    • 著者名/発表者名
      松元 亮治
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 155

      ページ: 124-131

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Time Variabilities of Optically Thin Black Hole Accretion Disks Reproduced by 3D MHD Simulations2004

    • 著者名/発表者名
      町田 真美
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 155

      ページ: 371-372

    • NAID

      110001216421

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Global Structures of Optically Thin Black Hole Accretion Flows Obtained from Direct Magnetohydrodynamic Simulations2004

    • 著者名/発表者名
      町田 真美
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 56.4

      ページ: 671-679

    • NAID

      10023932084

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2024-03-26  

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