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ブラックホール候補天体における状態遷移とジェット発生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 04J04706
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
研究機関大阪教育大学

研究代表者

渡会 兼也  大阪教育大学, 教育学部, 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)
キーワードブラックホール / 降着円盤 / X線星 / 自己相似解 / アウトフロー / 相対論効果
研究概要

本研究はブラックホール候補天体のスペクトル状態遷移とジェット発生時の物理的状況を、理論モデルを観測と比較することで検証・解明することが目的である。本年度は昨年開発した解析的な手法を使い、光学的に薄い降着流の解も求めた。また、降着率が大きい場合に予想される光学的に厚いアウトフローが観測的にどう見えるか?を調べた。(次ページの研究発表欄の論文のうち、最初の2つは昨年の研究実績報告書で触れたので省略する)
1.光学的に薄い降着流は理論的にもジェットが出やすいことが指摘されているが、解析的な扱いが難しい。従来から光学的に薄い降着流には、自己相似解と呼ばれる解析解が存在するが、その適用範囲は非常に限られている。我々は昨年開発した手法でエネルギー方程式を修正すると、非常に幅広い領域でも適用できることがわかった。この解は、ブラックホール候補天体の静穏時で観測されている、光学的に薄い領域と厚い領域の遷移半径を評価する際や統計的な扱いも容易になると思われ、今後の発展が期待される。この結果は、2007年4月に日本天文学会欧文論文誌への掲載が決まっている。
2.相対論的なアウトフローが観測的にどうみえるか?を球対称風の場合について、相対論的なドップラー効果、ブラックホールによる時空の歪み等を効果も考慮して計算を行った。結果、質量放出率が大きい場合、アウトフローが作る光球面の半径は降着円盤の幾何学的な厚みを上回り、実際の観測はアウトフローが形成する光球面を見ている可能性を指摘した。この結果は、2006年8月にプラハで行われた国際天文連合総会で発表した。
3.東京大学の高橋労太氏と共同で、昨年出版した"食のあるブラックホール候補天体の光度曲線解析"の手法を応用し、食の光度曲線のプロファイルからブラックホールの回転を見積もる方法を提案した。その際、恒星の大気の効果も考慮したが、結果的に光度曲線の非対称性の度合いから、ブラックホールの回転パラメータの制限が可能であることがわかった。この結果はMonthly Notices of the Royal Astronomical Society誌に出版された。

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

    (16件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (16件)

  • [雑誌論文] Eclipsing Light Curve for Accretion Flows around Rotating Black Hole and Atmospheric Effects of Companion Star2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, R., Watarai, K.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 374巻

      ページ: 1515-1526

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] New Analytical Formulae for Optically-Thin Accretion Flows2007

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan 59巻(印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Observational Properties of Relativistic Black Hole Winds2007

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K.
    • 雑誌名

      Black Holes : From Stars to Galaxies - Across the Range of Masses, International Astronomical Union. Symposium no.238 238巻(印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] How Do We See the Relativistic Accretion Disk during Thermal Instability?2006

    • 著者名/発表者名
      Kawata, A., Watarai, K., Fukue, J.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan 58巻

      ページ: 477-484

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] New Analytical Formulae for Supercritical Accretion Flows2006

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 648巻

      ページ: 523-533

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Observational Properties of Supercritical Accretion Flows2006

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K.
    • 雑誌名

      Journal of Korean Physical Society 49巻4号

      ページ: 1738-1744

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] How Do We See the Relativistic Accretion Disk during Thermal Instability?2006

    • 著者名/発表者名
      Kawata, A, Watarai, K., Fukue, J.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan 58巻(4月25日に記載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] New Self Similar Solutions of Supercritical Accretion Disks2006

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal (現在査読中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometrical Effect of Supercritical Accretion Flows : Observational Implications of Galactic Black-Hole Candidates and Ultraluminous X-ray Sources2005

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K., Ohsuga, K., Takahashi, R., Fukue, J.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan 57巻

      ページ: 513-524

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Eclipsing Light-Curve Asymmetry for Black-Hole Accretion Flows2005

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K., Fukue, J., Takahashi, R.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan 57巻

      ページ: 827-524

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Microquasar Disk Models2005

    • 著者名/発表者名
      Mineshiee.S., Watarai.K.
    • 雑誌名

      Chinese Journal of Astronomy & Astrophysics 5巻

      ページ: 49-56

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometrical Effect of Supercritical Accretion Flows : Observational Implications of Galactic Black-Hole Candidates and Ultraluminous X-ray Sources2005

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K., Ohsuga, K., Takahashi, R., Fukue, J.
    • 雑誌名

      Publications of Astronomical Society of Japan (6月掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Hot Disk Coroha and Magnetic Turbulence in Radio-quiet Active Galactic Nuclei : Observational Constraints2004

    • 著者名/発表者名
      Wang, J.M.Watarai, K., Mineshige, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 607巻Issue2

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Relaxation Oscillations of a Luminous Accretion Disk in a Microquasar : Spectral Evolution and Observational Implications2004

    • 著者名/発表者名
      Watarai, K., Ohsuga, K., Mineshige, S.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 155

      ページ: 439-440

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Peculiar Characteristics of the Hyper-Luminous X-Ray Source M82 X-12004

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, H., Tatsuya, I., Tsuru, T.G., Matsushita, S., Watarai, K., Mineshige, S.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 155

      ページ: 379-380

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Accretion Disk Spectra of the Ultra-Luminous X-Ray Sources in Nearby Spiral Galaxies and Galactic Superluminal Jet Sources2004

    • 著者名/発表者名
      Ebisawa, K., Zycki, P.T., Kubota, A., Mizuno, T., Watarai, K.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 155

      ページ: 67-70

    • 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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