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ブラックホール磁気圏における通常プラズマと対プラズマの挙動の違いの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21540243
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 天文学
研究機関熊本大学

研究代表者

小出 眞路  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20234677)

研究期間 (年度) 2009 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードブラックホール磁気圏 / 通常プラズマ / 対プラズマ / 一般化 GRMHD 方程式 / ブラックホール / GRMHD方程式 / プラズマ / ホール効果 / 熱起電力 / 電気抵抗 / 磁気リコネクション / カーブラックホール / 一般相対論的電磁流体力学 / エルゴ領域
研究概要

一般化された一般相対論的電磁流体力学 (GRMHD)方程式を一般相対論的二流体力学方程式より導出し,イオンと電子からなる通常プラズマと電子と陽電子からなる対プラズマのブラックホール近傍での挙動の違いを調べた。導出された GRMHD 方程式によりその違いはオームの法則の熱起電力とホール効果のみであることが明確にされた。まず,ホール効果について通常プラズマには現れるが,対プラズマには現れない.さらに,ガンマ線バーストやマイクロクエーサーのまわりの通常プラズマについてはホール効果が現象に影響を与える可能性が出てくることが示された。また,熱起電力の項はガンマ線バースト,マイクロクエーサー,活動銀河核のまわりの通常プラズマおよび対プラズマいずれに対しても古典電気抵抗の項よりも大きくなるが,電気抵抗により引き起こされる磁気リコネクションのような特異な現象は起こるとは考えられず,プラズマに大きな影響を与えるとは考えられない。

報告書

(5件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] Charge separationinstability in an unmagnetized disk plasmaaround a Kerr black hole2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 雑誌名

      Physical ReviewD

      巻: 83 ページ: 23003-23003

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Groupvelocity and causality in standardrelativistic resistive magnetohydrodynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide, Ryogo Morino
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 84 ページ: 83009-83009

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Group velocity and causality in standard relativistic resistive magnetohydrodynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide, Ryogo Morino
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 84 ページ: 83009-83009

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge separation instability in an unmagnetized disk plasma around a Kerr black hole2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 83 ページ: 23003-23003

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized GeneralRelativistic MagnetohydrodynamicEquationsand Distinctive Plasma DynamicsAround Rotating Black Holes2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 雑誌名

      TheAstrophysical Journal

      巻: 708 ページ: 1459-1474

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized General Relativistic Magnetohydrodynamic Equations and Distinctive Plasma Dynamics Around Rotating Black Holes2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 708

      ページ: 1459-1474

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized relativisticmagnetohydrodynamic equations for pairand electron-ion plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 雑誌名

      TheAstrophysical Journal

      巻: 696 ページ: 2220-2233

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ブラックホール磁気圏と相対論的ジェット2009

    • 著者名/発表者名
      小出眞路
    • 雑誌名

      日本物理学会

      巻: 64 ページ: 373-378

    • NAID

      110007227184

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized Relativistic Magnetohydrodynamic Equations for Pair and Electron-Ion Plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 696

      ページ: 2220-2233

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ブラックホールが誘起する磁気リコネクション2013

    • 著者名/発表者名
      小出眞路,森野了悟
    • 学会等名
      2013 年日本天文学会春季大会
    • 発表場所
      埼玉大学(埼玉)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A review of primary andrecent GRMHD simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      The biggestaccelerators in space and on earth(招待講演)
    • 発表場所
      CERN(スイス,ジュネーブ)
    • 年月日
      2013-03-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A review of primary andrecent GRMHD simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      The sixthworkshop on black hole magnetosphere
    • 発表場所
      精華大学(台湾,新竹)
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A review of primary and recent GRMHD simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      The sixth workshop on black hole magnetosphere
    • 発表場所
      台湾,新竹,精華大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ブラックホールが誘起する磁気リコネクション2013

    • 著者名/発表者名
      小出眞路
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      埼玉,埼玉大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A review of primary and recent GRMHD simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      The biggest accelerators in space and on earth
    • 発表場所
      スイス,ジュネーブ,CERN
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ブラックホール磁気圏における自発的磁気リコネクションの数値計算2012

    • 著者名/発表者名
      小出眞路,森野了悟
    • 学会等名
      2012 年日本天文学会秋季大会
    • 発表場所
      大分大学(大分)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Ryogo Morino, Numericalsimulation of resistive GRMHD2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      ASTRONUM2012
    • 発表場所
      Sheraton KeauhouHotel(米国,ハワイ)
    • 年月日
      2012-06-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ブラックホール近傍における磁気リコネクションの数値計算2012

    • 著者名/発表者名
      小出眞路,森野了悟
    • 学会等名
      2012 年日本天文学会春季大会
    • 発表場所
      龍谷大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ブラックホール近傍における磁気リコネクションの数値計算2012

    • 著者名/発表者名
      小出眞路
    • 学会等名
      日本天文学会2012年春季大会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 年月日
      2012-03-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulationswith Resistive GRMHD2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration2012(招待講演)
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 年月日
      2012-02-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Simulations with Resistive GRMHD2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration 2012
    • 発表場所
      千葉大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulations of resistive GRMHD2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      ASTRONUM2012
    • 発表場所
      米国,ハワイ,コナ, Sheraton Keauhou Hotel
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ブラックホール磁気圏における自発的磁気リコネクションの数値計算2012

    • 著者名/発表者名
      小出眞路
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      大分,大分大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A model of knot ejectionwith high energy flare induced by magneticreconnection2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      Taiwan Sub-millimeter VLBITelescope Workshop (招待講演)
    • 発表場所
      Institute of Astronomy and Astrophysics,Academia Sinica(台湾,台北)
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A model of knot ejection with high energy flare induced by magnetic reconnection2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      Taiwan Sub-millimeter VLBI Telescope Workshop
    • 発表場所
      Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica, Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] An introduction andresults of GRMHD simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      IAAColloquium(招待講演)
    • 発表場所
      Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(台湾,台北)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] An introduction and results of GRMHD simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      IAA Colloquium
    • 発表場所
      Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica, Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A model of jet formationwith high energy flare beyond ideal GRMHD2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      Workshop "Towards a root of AGN jets: Recent progress"
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2010-12-15
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A model of jet formation with high energy flare beyond ideal GRMHD2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      Workshop "Towards a root of AGN jets : Recent progress"
    • 発表場所
      国立天文台(東京)
    • 年月日
      2010-12-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] General relativistic plasmas around rotating black holes2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      IAUSymposium 275 "Jets at All Scales" (招待講演)
    • 発表場所
      Novotel Buenos Aires(アルゼンチン,ブエノスアイレス)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] General relativistic plasmas around rotating black holes2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      IAU Symposium 275, "Jets at All Scales"
    • 発表場所
      Buenos Aires, Argentina
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一般化された GRMHD 方程式の示唆するブラックホール周辺プラズマの奇妙な振る舞い2010

    • 著者名/発表者名
      小出眞路
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2010年大会 3 学会宇宙プラズマ合同シンポジウム
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Generalized GRMHDequations of plasmas in black holemagnetospheres2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      第19回一般相対論と重力研究会(JGRG19)
    • 発表場所
      立教大学(東京).
    • 年月日
      2009-12-02
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Generalized GRMHD Equations of Plasmas in Black Hole Magnetospheres2009

    • 著者名/発表者名
      小出眞路
    • 学会等名
      一般相対論と重力研究会(JGRG)
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-12-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Energy extraction ofrotating black hole by magneticreconnection2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koide
    • 学会等名
      Matter and ElectromagneticFields in Strong Gravity(招待講演)
    • 発表場所
      メリーランド大学(米国,メリーランド)
    • 年月日
      2009-08-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy extraction of rotating black hole by magnetic reconnection2009

    • 著者名/発表者名
      小出眞路
    • 学会等名
      Matter and Electromagnetic Fields in Strong Gravity
    • 発表場所
      メリーランド大学 USA
    • 年月日
      2009-08-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2019-07-29  

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