ブラックホール磁気圏における高エネルギ輻射発生機構

• 研究課題/領域番号: 19540282
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 愛知教育大学
• 研究代表者: 高橋 真聡 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (30242895)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2007年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ブラックホール / 一般相対論 / 磁気流体力学 / 磁気圏 / 活動銀河核 / ガンマ線バースト / 衝撃波 / 高エネルギー輻射 / 活動銀河中心核

研究概要

活動銀河中心核,コンパクトX線天体,ガンマ線バーストにおける「超高エネルギー放射機構」,その活動性の源としての「ブラックホール・エンジン」について,一般相対論的磁気流体力学の枠組みで研究した。具体的にはブラックホール周りの磁気圏について,曲がった時空と周辺磁気プラズマとの相互作用について研究した。特にブラックホール磁気降着流の条件を整備し,衝撃波発生条件を明らかにした。興味深い結果として,「衝撃波形成によってブラックホール回転エネルギーが輻射エネルギーに転換可能」であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] ブラックホール磁気圏 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 雑誌名: 科学(岩波書店) 81 ページ: 327-329
  • NAID: 110002076624
• [雑誌論文] ブラックホール磁気圏 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 雑誌名: 科学(岩波書店) 巻: 81 ページ: 327-329
  • NAID: 110002076624
• [雑誌論文] Anisotropic radiation field and trapped photons around the Kerr black hole (2010)
  • 著者名/発表者名: Rohta Takahashi, Masaaki Takahashi
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 513 ページ: 77-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Black Hole Aurora Powered by a Rotating Black Hole (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi, Rohta Takahashi
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letter 714
  • 査読あり
• [雑誌論文] ブラックホール磁気圏と時空 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 雑誌名: 天文月報(日本天文学会) 1 ページ: 8-19
• [雑誌論文] Anisotropic radiation field and trapped photons around the Kerr black hole (2010)
  • 著者名/発表者名: Rohta Takahashi, Masaaki Takahashi
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 513 ページ: 77-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] ブラックホール磁気圏と時空 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 雑誌名: 天文月報 1 ページ: 8-19
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi, Rohta Takahashi
  • 雑誌名: Black Hole Aurora Powered by a Rotating Black Hole 714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaotic Motion of Charged Particles in an Electromagnetic Field surrounding a Rotating Black Hole (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi, Hiroko Koyama
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 693 ページ: 472-485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on the Evolution of Black Hole Spin due to Magneto-hydrodynamic Accretion (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi, Akira Tomimatsu
  • 雑誌名: Physical Review D78
  • NAID: 120002228762
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Study of Stationary Black Hole Magnetosphere?Toward Blandford-Znajek mechanism by fast rotating black holes (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Takamori, M.Takahashi, 他4名
  • 雑誌名: AIP Conf.Proc.
• [雑誌論文] Constraints on the Evolution of Black Hole Spindue to Magnetohydrodynamic Accretion (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi, Akira Tomimatsu
  • 雑誌名: Physical Review D 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiative Magnetohydrodynamic Shocks around Black Holes
  • 著者名/発表者名: Rhota Takahashi & Masaaki Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review D (投稿中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on the Evolution of Black Hole Spin due to Magnetohydrodynamic Accretion
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi & Akira Tomimatsu
  • 雑誌名: Physical Review D (投稿中)
  • NAID: 120002228762
  • 査読あり
• [学会発表] サブミリ波VLBIによる強重力場での相対論検証計画 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 高橋真聡, 他27名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] サブミリ波VLBIによる、強重力場での相対論検証計画 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 他27名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] Observational Study of Black Hole Spacetime in Galactic Center, Sgr A*「銀河中心Sgr A*の観測的ブラックホール時空研究」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 国立天文台研究集会
  • 発表場所: 東京大学駒場(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] Observational Study of Black Hole Spacetime in Galactic Center, Sgr A^* (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 国立天文台研究集会「銀河中心SgrA^*の観測的ブラックホール時空研究」
  • 発表場所: 東京大学駒場(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] アルフェン点と負エネルギーBH降着流 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「第4回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会
  • 発表場所: 大同大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] Black Hole Aurora and Energy Extraction from a Black Hole (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: The Ins and Outs of Black Hole
  • 発表場所: アナポリス(米国)(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Black Hole Aurora and Energy Extraction from a Black Hole (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi
  • 学会等名: The Ins and Outs of Black Hole
  • 発表場所: アナポリス(米国)
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] ブラックホール・オーロラとエネルギー引き抜き (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 研究会「重力・幾何・素粒子」
  • 発表場所: 大阪市立大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] 最早ブラックホール結像装置:キャラバン-sub3 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 高橋真聡, 他19名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 最早ブラックホール結像装置:キャラバン-sub2 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 高橋真聡, 他19名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] ブラックホール磁気降着流における等温衝撃波形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] 最早ブラックホール結像装置 : キャラバン-sub2 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 高橋真聡, 他19名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] 一般相対論の直接検証:ブラックホール・シャドーの直接撮像と重力波の検出:まとめと総合質疑討論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 一般相対論の直接検証 : ブラックホール・シャドーの直接撮像と重力波の検出 : まとめと総合質疑討論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] ブラックホールへの定常降着流 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「第3回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-01
• [学会発表] ブラックホールへの定常降着流 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「第3回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2010-03-01
• [学会発表] Black Hole Aurora' powered by a Rapidly Rotating Black Hole (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: Probing Strong Gravity near Black Holes
  • 発表場所: プラハ
  • 年月日: 2010-02-15
• [学会発表] 'Black Hole Aurora' powered by a Rapidly Rotating Black Hole (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi
  • 学会等名: Probing Strong Gravity near Black Holes
  • 発表場所: プラハ
  • 年月日: 2010-02-15
• [学会発表] 'Black Hole Aurora' powered by a Rapi dly Rotating Black Hole (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: Probing Strong Gravity near Black Holes
  • 発表場所: プラハ
  • 年月日: 2010-02-15
• [学会発表] Black Hole Aurora powered by a Rotating Black Hole (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: The Nineteenth Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] ブラックホール磁気圏 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 宇宙磁気流体力学のフロンティア
  • 発表場所: 京都大学(招待講演)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] ブラックホール磁気圏 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 宇宙磁気流体力学のフロンティア
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] ブラックホール磁気圏 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 宇宙磁気流体力学のフロンティア
  • 発表場所: 京都大学 (基礎物理研究所)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] 相対論的宇宙プラズマシンポジウム:一般相対論的理想MHDとブラックホール磁気圏 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学(招待講演)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 相対論的宇宙プラズマシンポジウム : 一般相対論的理想MHDとブラックホール磁気圏 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] ブラックホール解像望遠鏡「ほらいずん」によるその観測的時空研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 高橋真聡, 他6名
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] ブラックホール磁気圏における荷電粒子のカオス的挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 「ブラックホール時空」観測に向けて (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2009-03-25
• [学会発表] 銀河中心ブラックホールSgr A*を解像する南半球サブミリ波VLBIネット:ほらいずん望遠鏡構想 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 高橋真聡, 他6名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] 銀河中心ブラックホール$SgrA^{^*}$を解像する南半球サブミリ波VLBIネット : ほらいずん望遠鏡構想 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三好真, 高橋真聡, 他6名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] ブラックホール磁気圏レビュー (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「第2回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(招待講演)
  • 年月日: 2009-02-21
• [学会発表] ブラックホール磁気圏レビュー (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「ブラックホール磁気圏勉強会」研究会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-02-21
• [学会発表] ブラックホールスピンの決まり方 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「巨大ブラックホール研究会:最新の動向と課題」研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-01-21
• [学会発表] ブラックホール・スピンの決まり方 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「巨大ブラックホール研究会 : 最新の動向と課題」研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-01-21
• [学会発表] 荷電粒子のカオス的挙動におけるブラックホール・スピンの効果(II) (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡, 小山博子
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] Force-Freeブラックホール磁気圏の数値的な解析II (2008)
  • 著者名/発表者名: 孝森洋介, 高橋真聡, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] 荷電粒子のカオス的運動における,ブラックホールスピンと磁場の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小山博子, 高橋真聡
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] 何が問題なのか?(定常解) (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: 「第1回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(招待講演)
  • 年月日: 2008-03-01
• [学会発表] Characterization of Chaotic Motion of a Charged Particle in a Kerr Black Hole (2007)
  • 著者名/発表者名: 小山博子, 高橋真聡
  • 学会等名: JGRG(一般相対論と重力)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2007-12-03
• [学会発表] Constraints to Evolution of Black Hole Spin due to Magneto-hydrodynamic Accretion (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi, Akira Tomimatsu
  • 学会等名: JGRG(一般相対論と重力)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2007-12-03
• [学会発表] Constraints to Evolution of Black Hole Spin due to Magnetohydro- Dynamic Accretion (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi & Akira Tomimatsu
  • 学会等名: JGRG(一般相対論と重力)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2007-12-03
• [学会発表] Chaotic motion of Charged Particles in a Black Hole Magnetosphere (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 学会等名: YITP Workshop on Quasi-Periodic Oscillations and Time Variabilities of Accretion Flows
  • 発表場所: 京都大学基礎物理研究所
  • 年月日: 2007-11-22
• [学会発表] Chaotic motion of Charged Particles in a Black Hole Magnetosphere (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Takahashi
  • 学会等名: YITP workshopon Quasi-Periodic Oscillations and Time Variabilities of Accretion Flows
  • 発表場所: 京都大学基礎物理研究所
  • 年月日: 2007-11-22
• [学会発表] 荷電粒子のカオス的挙動におけるブラックホール・スピンの効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡, 小山博子
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2007-09-28
• [図書] 相対性理論がわかる (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋真聡
  • 総ページ数: 191
  • 出版者: 技術評論社
• [備考] 研究会主催・ホームページ等
• [備考] 「第1回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会(2008年3月)を主催
• [備考] 「第2回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会(2009年2月)を主催
  • URL: http://gravity.phys.nagoya-u.ac.jp/~kobayashi/BH_Magnetosphere2/Top.html
• [備考] 日本学術振興会:ひらめき☆ときめきサイエンス「ブラックホール」ってどんな天体?(2009年7月)を開催
  • URL: http://www.jsps.go.jp/hirameki/07_kako_jisshi_program_h21.html
• [備考] 「第3回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会(2010年3月)を主催
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/BHmag2010/
• [備考] 物理学会シンポジウム「一般相対論の直接検証:ブラックホール・シャドーの直接撮像と重力波の検出」(2010年3月)を主催
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/GR_BH/
• [備考] 日本学術振興会:ひらめき☆ときめきサイエンス「宇宙にブラックホールは実在するのか?」(2010年7月)を開催
  • URL: http://www.jsps.go.jp/hirameki/ht22000_jisshi/b-10ht22102.pdf
• [備考] 「第4回ブラックホール磁気圏勉強会」研究会(2011年2月:大同大学)を主催
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/BHmag2011/
• [備考] 国立天文台研究集会「銀河中心Sgr A*の観測的ブラックホール時空研究」(2011年3月:東大駒場)を主催
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/SgrA2011/
• [備考] ひらめき☆ときめきサイエンス「宇宙にブラックホールは実在するのか?」(2010年7月)を開催
  • URL: http://www.jsps.go.jp/hirameki/ht22000_jisshi/b-10ht22102.pdf
• [備考] 「第4回ブラックホール磁気圏勉強会」(2011年2月:大同大学)を主催
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/BHmag2011/
• [備考] 国立天文台研究集会「銀河中心SgrA^*の観測的ブラックホール時空研究」(2011年3月:東大駒場)を主催
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/SgrA2011/
• [備考] 第3回ブラックホール磁気圏勉強会
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/BHmag2010/
• [備考] 物理学会シンポジウム「一般相対論の直接検証 : ブラックホール・シャドーの直接撮像と重力波の検出」
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/GR_BH/
• [備考] 「第3回ブラックホール磁気圏勉強会」(2010年3月)
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/BHmag2010/
• [備考] 物理学会シンポジウム「一般相対論の直接検証 : ブラックホール・シャドーの直接撮像と重力波の検出」(2010年3月)
  • URL: http://www.phyas.aichi-edu.ac.jp/~takahasi/GRBH/
• [備考] <注>「第二回ブラックホール磁気圏勉強会」(2009年2月)を企画した際のwebです。
  • URL: http://gravity.phys.nagoya-u.ac.jp/~kobayashi/BH_magnetosphere2/Top.html