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超臨界降着天体からのアウトフローとX線による観測可能性

研究課題

研究課題/領域番号 17K05383
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関京都大学

研究代表者

嶺重 慎  京都大学, 理学研究科, 教授 (70229780)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードブラックホール天文学 / ブラックホール成長 / X線天文学 / シミュレーション / 電波天文学 / 輻射流体力学 / 偏光・偏波 / アウトフロー / 輻射輸送 / パルサー / 一般相対性理論 / X線放射 / 宇宙進化
研究成果の概要

かつてブラックホールに落ち込むガスの量には上限があると言われていたのだが、その限界を超えて超臨界降着が実現すること、そのとき生み出された電磁波輻射の力により多量のガスが噴き出すことが近年のシミュレーションでわかってきた。われわれはさらに精度を上げたシミュレーションを実行し、超臨界降着流の観測的特徴や、宇宙初期にブラックホールが急成長する条件を明らかにした。またブラックホール周囲の時空構造やガスの流れ、磁場構造を求める方法論を開拓した。。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「ブラックホールは吸い込むだけで、何も生み出さない、役にたたない」とは世間の常識である。しかし近年のシミュレーション研究は、ブラックホールこそ宇宙最大のエネルギー供給源であることを示してきた。本研究では、最も効率よくエネルギーを生み出している超臨界降着流に注目し、エネルギー放出の詳細を最新シミュレーションで調べた。本研究を継続することにより、ブラックホールは宇宙の中でどのような役割を担っているのか、という謎解決の端緒がつかめるだろう。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] キール大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Polarization imaging of M 87 jets by general relativistic radiative transfer calculation based on GRMHD simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Tsunetoe Yuh、Mineshige Shin、Ohsuga Ken、Kawashima Tomohisa、Akiyama Kazunori
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 号: 2

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Super-Eddington growth of black holes in the early universe: effects of disc radiation spectra2019

    • 著者名/発表者名
      Takeo Eishun、Inayoshi Kohei、Ohsuga Ken、Takahashi Hiroyuki R、Mineshige Shin
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 488 号: 2 ページ: 2689-2700

    • DOI

      10.1093/mnras/stz1899

    • NAID

      120007127787

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Black Hole Spin Measurement Based on Time-domain VLBI Observations of Infalling Gas Clouds2019

    • 著者名/発表者名
      Moriyama K., Mineshige S., Honma M., Akiyama K.,
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 887 号: 2 ページ: 227-227

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab505b

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid growth of black holes accompanied with hot or warm outflows exposed to anisotropic super-Eddington radiation2018

    • 著者名/発表者名
      Takeo Eishun、Inayoshi Kohei、Ohsuga Ken、Takahashi Hiroyuki R、Mineshige Shin
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 476 号: 1 ページ: 673-682

    • DOI

      10.1093/mnras/sty264

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Can the relativistic light-bending model explain X-ray spectral variations of Seyfert galaxies?2018

    • 著者名/発表者名
      Mizumoto Misaki、Moriyama Kotaro、Ebisawa Ken、Mineshige Shin、Kawanaka Norita、Tsujimoto Masahiro
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 00 号: 3 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1093/pasj/psy032

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic two-dimensional radiation-hydrodynamic simulations of super-Eddington accretion flow and outflow: Comparison with the slim disk model2018

    • 著者名/発表者名
      Kitaki, Takaaki; Mineshige, Shin; Ohsuga, Ken; Kawashima, Tomohisa
    • 雑誌名

      Pub. Astron. Soc. Japan

      巻: 70 号: 6 ページ: 108-108

    • DOI

      10.1093/pasj/psy110

    • NAID

      120007133430

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercritical Accretion onto a Non-magnetized Neutron Star: Why is it Feasible?2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiroyuki R.、Mineshige Shin、Ohsuga Ken
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 853 号: 1 ページ: 45-45

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa082

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiation hydrodynanmic simulations of a super-Eddington accretor as a model for ultra-luinous sources2017

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, T., Mineshige, S., Kawashima, T., Ohsuga, K., Hashizume, K.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 2 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1093/pasj/psx006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-frequency Quasi-periodic Light Variations from Arc-shaped Gas Clouds Falling onto a Black Hole2017

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Kotaro、Mineshige Shin、Takahashi Hiroyuki R.
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 850 号: 1 ページ: 56-56

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa92cb

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Theoretical modeling of Comptonized X-ray spectra of super-Eddington accretion flow: Origin of hard excess in ultraluminous X-ray sources2017

    • 著者名/発表者名
      Kitaki Takaaki、Mineshige Shin、Ohsuga Ken、Kawashima Tomohisa
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 6 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/pasj/psx101

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] M87ジェット地平面領域の構造解明輻射輸送計算によるEHT偏波イメージの理論予測2019

    • 著者名/発表者名
      恒任優、嶺重慎ほか
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] EHTによるSgr A*への落下ガス雲の直接撮像を用いたブラックホールスピン測定2019

    • 著者名/発表者名
      森山小太郎、嶺重慎ほか
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Radiation-Hydrodynamical Simulation and Slim Disk Model2018

    • 著者名/発表者名
      嶺重 慎
    • 学会等名
      Slim Disc Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 偏光の一般相対論的輻射輸送計算による活動銀河核ジェットの構造解明2018

    • 著者名/発表者名
      恒任 優
    • 学会等名
      日本天文学会2019年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界降着の大域計算2018

    • 著者名/発表者名
      北木孝明
    • 学会等名
      日本天文学会2019年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] スリム円盤モデルは正しかったのか?2018

    • 著者名/発表者名
      北木孝明
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 円盤スペクトルが超臨界降着に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      竹尾英俊
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 活動銀河核におけるシンクロトロン偏光輻射輸送計算2018

    • 著者名/発表者名
      恒任 優
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラックホールへの落下ガス雲のVLBI直接撮像を想定したスピン測定法2018

    • 著者名/発表者名
      森山小太郎
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラックホールへ間欠的に落下するガス雲の光度変動と偏光の関係2017

    • 著者名/発表者名
      森山小太郎
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラックホール超臨界降着流に付随するコロナからのX線放射スペクトル2017

    • 著者名/発表者名
      川中宣太
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラックホールの超臨界成長・円盤スペクトルの効果2017

    • 著者名/発表者名
      竹尾英俊
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] X-ray reverberation lags due to AGN winds2017

    • 著者名/発表者名
      水本岬希
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] ファーストステップ 宇宙の物理2019

    • 著者名/発表者名
      嶺重 慎
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254131253
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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