研究課題/領域番号 |
18K03634
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
研究代表者 |
水田 晃 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (90402817)
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研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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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)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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キーワード | ブラックホール / 降着円盤 / 一般相対性理論 / 磁気流体力学 / 宇宙ジェット / 一般相対論 / 数値流体力学 |
研究成果の概要 |
一般相対論的磁気流体計算によるブラックホール降着流のシミュレーションを行い、規格化されたブラックホールスピンと、系の時間変動性の相関を調べた。より速いブラックホールスピンでは降着円盤最内縁半径が小さくなるため、系の特徴的な時間変動性の原因となる磁気回転不安定性の成長の時間スケールが短くなる。そのため、ブラックホールスピンが小さい場合に比べてより短時間の時間変動性が含まれる傾向が見られた。また、より計算が安定な一般相対論的磁気流体コードの開発を行い、特殊相対論的磁気流体、メトリック固定での一般相対論的磁気流体計算に関しては1次元のテスト計算で既存のコードと同程度の精度が出ていることを確認した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
銀河中心の超巨大ブラックホールの極近傍を解像する観測が可能な時代となり、ブラックホール降着流の物理、相対論的ジェット形成の理論モデルを検証可能となりつつある。一方でこれらのイメージだけではブラックホールの基本パラメータであるスピンの計測、決定はまだまだ困難である。ブラックホール降着流では降着円盤内部で磁場増幅、飽和、散逸が繰り返され、その特徴的時間スケールとブラックホールスピンの大きさの相関を考えることで、将来の観測からブラックホールスピンの大きさに制限を与えることが可能か理論的に検討を行った。
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