| 研究課題/領域番号 |
20H01941
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
松元 亮治 千葉大学, 大学院理学研究院, 名誉教授 (00209660)
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| 研究分担者 |
松本 洋介 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (20397475)
山田 真也 立教大学, 理学部, 准教授 (40612073)
町田 真美 国立天文台, 科学研究部, 准教授 (50455200)
野田 博文 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (50725900)
高橋 博之 駒澤大学, 総合教育研究部, 准教授 (80613405)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 活動銀河中心核 / ブラックホール / 降着円盤 / Ｘ線観測 / 輻射磁気流体計算 / X線観測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
活動銀河中心核のうち、広輝線が観測される1型と観測されない2型の間の状態遷移が発生するChanging Look 活動銀河で観測される軟X線放射領域の出現・消失機構と激しい時間変動の起源を、巨大ブラックホール降着流の大局的な3次元輻射磁気流体シミュレーションによって解明する。「富岳」等の高速計算機を用いた計算により、降着率増加に伴って高温降着流が冷えて低温領域と高温領域が共存する状態の時間発展を追跡する。この計算結果から求めた輻射スペクトル等を2021年度打上予定のX線分光撮像衛星XRISM等による観測と比較し、時間変動を鍵として銀河中心核1-100AU領域の降着流の統一モデルを確立する。
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| 研究実績の概要 |
国立天文台の計算機に１次モーメント法に基づく高次精度輻射磁気流体コード CANS+R を実装して、降着率がエディントン降着率の10%程度まで上昇した場合の巨大ブラックホール降着流の大局的3次元輻射磁気流体シミュレーションを実施した。その結果、(1)ブラックホール近傍の高温の硬Ｘ線放射領域の外側にトムソン散乱に対して光学的に厚く、コンプトン冷却された領域が形成されること、(2)この領域で方位角方向の磁場が強められ、円盤が磁気圧で支えられること、(3)赤道面上下で磁場方向が反転した磁束管が融合して磁気エネルギーを解放することにより、円盤が加熱され、円盤温度が0.1-1keV に保たれること、が示された。この計算により、活動銀河中心核（AGN）のうち、広輝線が観測される1型と観測されない2型の間を遷移する Changing Look AGN の増光時に観測される軟X線放射領域の形成機構を明らかにすることができた。ブラックホールの回転の影響を調べるため、一般相対論的計算も実施した。また、一般相対論的磁気流体コードを抵抗性磁気流体コードに拡張し、磁気散逸の役割を調べた。
Changing-Look AGN である NGC 3516の暗い時間帯におけるX線－可視光同時モニタデータを解析し、細い Fe-Kα輝線の連続光に対する時間遅延が約10日と決定できた。これは、広輝線が観測されない時間帯にも、広輝線領域に物質が残り続けることを意味しChanging-Look AGN の状態遷移の理解につながる重要な結果となった。加えて、X線分光撮像衛星XRISMのX線CCDカメラ「Xtend」の開発を進めた。2023年にXRISM衛星の開発と打ち上げおよび初期運用を行い、初期成果の創出に向けて着実に観測が続けられている。その他、公開データを用いた観測的研究も進展した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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