大局的３次元輻射磁気流体計算によるブラックホール・アウトフローの構造と進化の研究

• 研究課題/領域番号: 24740127
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 大須賀 健 国立天文台, 理論研究部, 助教 (90386508)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ブラックホール / 降着円盤 / ジェット / 数値計算 / アウトフロー / 数値シミュレーション / 磁気流体シミュレーション / 輻射輸送

研究成果の概要

ブラックホールを取り巻く降着円盤から噴出するアウトフローの大局的輻射磁気流体シミュレーションを実施した。レイリーテイラー不安定により、アウトフローは多数のガス雲に分裂することがわかった。また、相対論効果を考慮した新たな輻射磁気流体計算法の開発に成功した。この数値コードを用いてブラックホール近傍のシミュレーションを再実行し、輻射抵抗でジェットの速度が抑えられることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Radiation drag effects in black hole outflows from super-critical accretion disks via special relativistic radiation magnetohydrodynamics simulations (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Hiroyuki R.; Ohsuga, Ken
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: - 号: 4 ページ: 60-70
  • DOI: 10.1093/pasj/psu145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation hydrodynamics simulations of wide-angle outflows from super-critical accretion disks around black holes (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashizume, Katsuya; Ohsuga, Ken; Kawashima, Tomohisa; Tanaka, Masaomi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: - 号: 4 ページ: 58-67
  • DOI: 10.1093/pasj/psu132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of Dramatic Optical Variability in SDSS J1100+4421: A Peculiar Radio-loud Narrow-line Seyfert 1 Galaxy? (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Morokuma, T., Itoh, R., Akitaya, H., Tominaga, N., Saito, Y., Stawarz, L., Tanaka, Y. T., Gandhi, P., Ali, G., Aoki, T., Contreras, C., Doi, M., Essam, A., Hamed, G., Hsiao, E. Y., Iwata, I., Kawabata, K. S., Kawai, N., Kikuchi, Y. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 793 号: 2 ページ: 26-31
  • DOI: 10.1088/2041-8205/793/2/l26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation hydrodynamic instability in a plane-parallel, super-Eddington atmosphere: A mechanism for clump formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, Shun; Ohsuga, Ken; Mineshige, Shin
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 2 ページ: 48-56
  • DOI: 10.1093/pasj/psu011
  • NAID: 40020091145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional Numerical Simulations of Supercritical Accretion Flows Revisited (2014)
  • 著者名/発表者名: Yang, Xiao-Hong; Yuan, Feng; Ohsuga, Ken; Bu, De-Fu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 780 号: 1 ページ: 79-93
  • DOI: 10.1088/0004-637x/780/1/79
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Numerical Treatment of Anisotropic Radiation Fields Coupled with Relativistic Resistive Magnetofluids (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Hiroyuki R.; Ohsuga, Ken
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 772 号: 2 ページ: 127-142
  • DOI: 10.1088/0004-637x/772/2/127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clumpy Outflows from Supercritical Accretion Flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, Shun; Ohsuga, Ken; Mineshige, Shin
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 号: 4 ページ: 88-99
  • DOI: 10.1093/pasj/65.4.88
  • NAID: 40020043233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recurrent Outbursts and Jet Ejections Expected in Swift J1644+57 : Limit-Cycle Activities in a Supermassive Black Hole (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawashima, T., Ohsuga, K., Usui, R., Kawai, N., Negoro, H., Matsumoto, R
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: Vol.65 号: 4 ページ: 8-12
  • DOI: 10.1093/pasj/65.4.l8
  • NAID: 40020043164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopy along Multiple, Lensed Sight Lines through Outflowing Winds in the Quasar SDSS J1029+2623 (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Misawa, Naohisa Inada, Ken Ohsuga, Poshak Gandhi, Rohta Takahashi, Masamune Oguri
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: Vol.145, Issue 2, article id.48 号: 2 ページ: 12-12
  • DOI: 10.1088/0004-6256/145/2/48
  • NAID: 120007102753
  • 査読あり
• [雑誌論文] Explicit-Implicit Scheme for Relativistic Radiation Hydrodynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Hiroyuki R.; Ohsuga, Ken; Sekiguchi, Yuichiro; Inoue, Tsuyoshi; Tomida, Kengo
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 764 号: 2 ページ: 122-135
  • DOI: 10.1088/0004-637x/764/2/122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling line-driven disk wind for broad absorption lines of quasars (2013)
  • 著者名/発表者名: Nomura, Mariko; Ohsuga, Ken; Wada, Keiichi; Susa, Hajime; Misawa, Toru
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: 40-49
  • NAID: 40020043288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comptonized PhotonSpectra of Supercritical Black HoleAccretion Flows with Application toUltraluminous X-Ray Sources (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawashima, T., Ohsuga, K.,Mineshige, S., Yoshida, T., Heinzeller,D., Matsumoto, R
  • 雑誌名: ApJ 巻: 752 号: 1 ページ: 18-29
  • DOI: 10.1088/0004-637x/752/1/18
  • 査読あり
• [学会発表] 熱的コンプトン冷却を考慮した超臨界降着流のパラメータサーベイ (2015)
  • 著者名/発表者名: 小川拓未, 嶺重慎, 川島朋尚, 大須賀健
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] 降着円盤アウトフローの密度/速度構造が与えるスペクトル吸収線への影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田鉄生, 野村真理子, 大須賀健
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] ラインフォース駆動型円盤風の示す時間変動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村真理子, 大須賀健, 高橋博之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] 一般相対論的輻射磁気流体計算で探る高降着円盤構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋博之, 大須賀健, 関口雄一郎, 川島朋尚
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] 輻射磁気流体シミュレーションによるブラックホールの成長とフィードバック (2014)
  • 著者名/発表者名: 大須賀健
  • 学会等名: 超巨大ブラックホール研究推進連絡会」第２回ワークショップ
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県）
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] Ultra Fast Outflowのラインフォース駆動型円盤風モデル II; スペクトル合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田鉄生, 野村真理子, 大須賀健, 海老沢研, 辻本匡弘, 中川友進
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学（山形県）
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-13
• [学会発表] Ultra Fast Outflowのラインフォース駆動型円盤風モデル I; 流体シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村真理子, 大須賀健, 高橋博之, 和田桂一
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学（山形県）
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-13
• [学会発表] 超臨界降着円盤の一般相対論的輻射磁気流体シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋博之, 大須賀健
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学（山形県）
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-13
• [学会発表] 時間依存型輻射輸送方程式を解く特殊相対論的流体力学計算の新解法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大須賀健, 高橋博之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学（山形県）
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-13
• [学会発表] Global Radiation-MHD Simulations of Super-Eddington Accretion Flows and Outflows (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: Hyper Accretoion
  • 発表場所: Institute for the Physcs and Mathematics of the Universe（千葉県）
  • 年月日: 2014-04-07 – 2014-04-11
  • 招待講演
• [学会発表] ラインフォース駆動型円盤風の輻射流体シミュレーションによるUltra-fast outflowの起源の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村真理子, 大須賀健, 和田桂一, 高橋博之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学（東京都）
• [学会発表] Radiation-MHD simulations of accretion flows and outflows around black holes (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: Black holes, jets and outflows
  • 発表場所: ホテル ラディソン（カトマンズ・ネパール）
  • 招待講演
• [学会発表] Global simulations of super-Eddington accretion flows and outflows (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: Radiative Processes Near Black Holes
  • 発表場所: Princeton Univ., USA
  • 招待講演
• [学会発表] 超臨界降着流からのジェット/アウトフローの形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋博之, 大須賀健
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] 突発天体Swift J1644+57の再バースト予測 II: 潮汐破壊星による質量供給率の時間変化を考慮した輻射流体シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 川島朋尚, 大須賀健, 薄井竜一, 河合誠之, 松元亮治
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] 活動銀河核におけるラインフォース駆動型円盤風の輻射流体シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村真理子, 大須賀健, 和田桂一, 高橋博之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] 輻射流体計算による超臨界降着流及び噴出流の大域的構造の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋詰克也, 川島朋尚, 大須賀健
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] 相対論的輻射流体力学計算の新展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大須賀健, 高橋博之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 埼玉大学（埼玉県）
• [学会発表] Radiation Magnetohydrodynamics of Black Hole Accretion Flows and Outflows (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: East Asia Numerical Astrophysics Meeting
  • 発表場所: 京都大学（京都府）
  • 招待講演
• [学会発表] Launching mechanisms (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: he Physics of Accretion onto Black Holes
  • 発表場所: Bern, Switzerland
  • 招待講演
• [学会発表] Simulations of the radiation-pressure instability of disk and outflow (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: Accretion flow instabilities
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 招待講演
• [学会発表] Overview of Recent Advances in Accretion Disk Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: 2012 X-ray Binaries
  • 発表場所: Boston, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Radiation-MHD Simulations of Accretion Flows and Outflows around Black Holes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ohsuga
  • 学会等名: ASTRONUM 2012
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 招待講演
• [学会発表] AGNの輻射磁気流体シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 大須賀健
  • 学会等名: 25回理論天文学懇談会シンポジウム
  • 発表場所: 国際会議場（茨城県）
  • 招待講演
• [学会発表] 輻射流体不安定によるClumpyな円盤風の形成について (2012)
  • 著者名/発表者名: 大須賀健
  • 学会等名: 松山ブラックホールワークショップ2012
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
  • 招待講演