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ブラックホールへ流入する物質と噴出する物質のダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 14079205
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

嶺重 慎  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70229780)

研究分担者 高原 文郎  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (20154891)
研究期間 (年度) 2002 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
39,800千円 (直接経費: 39,800千円)
2006年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2005年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
2004年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
2003年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2002年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
キーワードブラックホール / 磁場 / 放射場 / 降着流 / 噴出流 / 宇宙ジェット / 電子陽電子対 / 星団 / ジェット / 高エネルギー加速 / 衝撃波 / ガンマ線バースト / 活動銀河核 / X線速星系 / シンクロトロン放射 / X線連星系 / 逆コンプトン散乱
研究概要

低質量X線連星系や活動銀河中心のブラックホール候補天体は、激しい時間変動、高エネルギー放射、及びジェット噴出を示す。本研究の目的は、ブラックホールに降着する流れと噴出する流れにおける磁場と物質、放射間の相互作用を理論的に解明することである。今年度は以下の結果を得た。(1)磁気流体降着流構造の研究:磁気タワージェットの放射スペクトルを新しく非熱的電子からの放射を考慮して計算し観測スペクトルをほぼ再現した。(2)超臨界降着流の放射流体力学シミュレーション:2005年度に実施した2次元軸対称放射流体力学シミュレーションデータをもとに、いかにして超臨界降着が可能になっているかを調べたところ、放射の非等方性および光子補足がともに効いていることを定量的に示すことができた。(3)超大光度X線源(ULX)の正体:ULXのX線データを新しく温度勾配をパラメータとするモデルフィットし、ULXはスリム円盤ステートにあること及び、ブラックホール質量はたかだか30倍の太陽質量であることを示した。この結果は、従来の中間質量(太陽質量の100倍以上の質量)ブラックホール説を否定するものである。(4)球状星団のダイナミクス:高密度恒星系における連星系とブラックホールの重力相互作用を調べ、ブラックホールの有無を連星系の数分布で制限する方法を提唱した。(5)相対論的ジェットのモデル:高温の陽子電子プラズマ中に発生する電子陽電子対プラズマの力学をクーロン摩擦やさまざまな輻射過程を考慮に入れて調べ、対プラズマが高速度で脱出することを示した。あわせて二流体プラズマにたいする有用な諸近似公式を導いた。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 図書 (1件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Star Clusters with Primordial Binaries : III. Dynamical Interaction between Binaries and an Intermediate Mass2007

    • 著者名/発表者名
      Trenti, M., Ardi, E., Mineshige, S., Hut, P.
    • 雑誌名

      Mon.Not.Roy.Astron.Soc. 374

      ページ: 857-866

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The core radius of a star cluster containing a massive black hole2007

    • 著者名/発表者名
      Heggie, D.C., Hut, P.Mineshige, S., Makino, J., Baumgardt, H.
    • 雑誌名

      Pub.Astron.Soc.Japan 59(印刷中)

    • NAID

      10023945626

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Collimated Jet or Expanding Outflow : Possible Origins of GRBs and X-Ray Flashes2006

    • 著者名/発表者名
      Mizuta, A., Yamasaki, T., Nagataki, S., Mineshige, S.
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 651

      ページ: 960-978

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Do ULX Really Contain Intermediate-Mass Black Holes?2006

    • 著者名/発表者名
      Vierdayanti, K., Mineshige, S., Ebisawa, K., Kawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Pub.Astron.Soc.Japan 58

      ページ: 915-923

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectral Energy Distribution of Super-Eddington Flows2006

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

      Mon.Not.Roy.Astron.Soc. 372

      ページ: 1208-1216

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Constraining the Emission Properties of TeV Blazar H1426+428 by the Synchrotron Self-Compton Model2006

    • 著者名/発表者名
      Kato, T., Kusunose, M., Takahara, F.
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 638

      ページ: 653-658

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectral Properties of Three-dimensional Magnetohydrodynamic Accretion Flows2005

    • 著者名/発表者名
      Ohsuga, Ken, Kato, Yoshiaki, Mineshige, Shin
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 627

      ページ: 782-789

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Supercritical Accretion Flows around Black Holes : Two-dimensional, Radiation Pressure-dominated Disks with2005

    • 著者名/発表者名
      Ohsuga, Ken, Mori, Masao, Nakamoto, Taishi, Mineshige, Shin
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 628

      ページ: 368-381

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Iron Fluorescent Line Emission from Black Hole Accretion Disks with Magnetic Reconnection-heated Corona2005

    • 著者名/発表者名
      Kawanaka, N., Mineshige, S., Iwasawa, K
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 635

      ページ: 167-172

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coherent Curvature Radiation and Proton Counterflow in the Pulsar Magnetosphere2005

    • 著者名/発表者名
      Asano, K., Takahara, F.
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 630

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Giant Flare of SGR 1806-20 from a Relativistic Jet2005

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, R., Ioka, K., Takahara, F., Shibazaki, N.
    • 雑誌名

      Pub.Astron.Soc.Japan 57

    • NAID

      10023937012

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Compton Scattering in the Klein-Nishina Regime Revisited2005

    • 著者名/発表者名
      M.Kusunose, F.Takahara
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 621

      ページ: 285-290

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetohydrodynamical Accretion Flows : Formation of Magnetic Tower Jet and Subsequent Quasi-Steady State2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato, S.Mineshige, K.Shibata
    • 雑誌名

      Astrophys.Journal 605

      ページ: 307-320

    • NAID

      110001216412

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

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

      Astrophys.Journal Letter 607

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectacular Line-Profile Variations during an Eclipse of a Dwarf Nova, IP Peg2004

    • 著者名/発表者名
      R.Ishioka, S.Mineshige, D.Nogami, T.Kato
    • 雑誌名

      Pub.Astron.Soc.Japan 56

      ページ: 481-485

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrostatic instability in electron-positron pairs injected in an external electric field2004

    • 著者名/発表者名
      K.Asano, F.Takahara
    • 雑誌名

      Astron.Astrophys. 416

      ページ: 1139-1147

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Constraints on the energetics and plasma composition of relativistic jets in FR II sources2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kino, F.Takahara
    • 雑誌名

      Monthly Not.Roy.Astron.Soc. 349

      ページ: 336-346

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Stellar-Mass, Intermediate-Mass, and Supermassive Black Holes2004

    • 著者名/発表者名
      S.Mineshige, K.Makishima(ed)
    • 総ページ数
      482
    • 出版者
      Progress of Theoretical Physics SUPPLEMENT (理論物理学刊行会)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kato, S.Mineshige, K.Shibata: "Magnetohydrodynamical Accretion Flows : Formation of Magnetic Tower Jet and Subsequent Quasi-Steady State"Astrophys.Journal. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohsuga, S.Mineshige: "Spectral energy Distribution in Super-Critical Disk Accretion Flows"Astrophys.Journal. 596. 429-436 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] B.Liu, S.Mineshige, K.Ohsuga: "Spectra from a Magnetic Reconnection-Heated Corona in AGN"Astrophys.Journal. 587. 571-579 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Iwamoto, F.Takahara: "Wien Fireball Model of Relativistic Outflows in Active Galactic Nuclei"Astrophys.Journal. 601. 78-89 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.N.Kato, F.Takahara: "Probabilistic description of the first-order Fermi acceleration in shock waves : time-dependent solution by the single-particle approach"Monthly Not.Roy.Astron.Soc.. 342. 639-650 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Asano, F.Takahara: "Photon Emission in a Cascade from Relativistic Protons Initiated by Residual Thermal Photons"Pub.Astron.Soc.Japan. 55. 433-444 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, T., Takahara, F.: "Photon Emission in Cascade from Relativistic Protons Initiated by Residual Thermal Photons in Gamma Ray Bursts"Pub. Astron. Soc. Japan. 57(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Liu, B., Mineshige, S., Shibata, K.: "A Simple Model for Magnetic Recommection Heated Corona"Astrophys. J.. 572. L173-L176 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ohsuga, K., Mineshige, S., Umemura, M., Mori, M.: "Does the Slim-Disk Model Correctly Take into Account Photon Trapping Effects?"Astrophys. J.. 574. 315-324 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Liu, F., Mineshige, S., F.Meyer, E.Meyer: "Two-Temperature Coronal Flow above Thin Disk"Astrophys. J.. 575. 117-126 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kohri, K., Mineshige, S.: "Can Neutrino-Cooled Accretion Disk be an Origin of Gamma-Ray Bursts?"Astrophys. J.. 577. 311-321 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shibata, S., Miyazaki, J., Takahara, F.: "On the electric field screening by electron-positron pairs in the pulsar magnetosphere-II"Mon. Not. Roy. Astron. Soc.. 336. 233-240 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

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