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2008 年度 実績報告書

磁気流体シミュレータによる降着円盤の時間変動とジェット形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20340040
研究機関千葉大学

研究代表者

松元 亮治  千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00209660)

研究分担者 宮路 茂樹  千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (10157646)
花輪 知幸  千葉大学, 先進科学センター, 教授 (50172953)
水田 晃  千葉大学, 先進科学センター, 特任教員 (90402817)
横山 央明  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00311184)
廣瀬 重信  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球シミュレータセンター, 主任研究員 (90266924)
キーワード理論天文学 / 数値天体物理学 / 磁気流体力学 / 降着円盤 / 宇宙ジェット / ブラックホール / 輻射流体力学 / X線天文学
研究概要

宇宙磁気流体シミュレーションソフトウェアCANSを国立天文台に新たに導入されたスカラー並列計算機に実装し、計算効率を高める方法について秋季天文学会で発表した。近似リーマン解法の一種であるHLLD法に基づく磁気流体シミュレーションエンジンを作成し、各種テストを行った結果を秋季天文学会等で発表した。このコードを国立天文台スカラー並列計算機に実装して降着円盤からのジェット形成の3次元シミュレーションに適用し、2009年春季天文学会で報告した。Flux Limited Diffusion近似に基づく輻射流体コードに逆コンプトン散乱によるコロナ冷却の効果を含めて超臨界降着流の2次元シミュレーションを実施し、強いアウトフローが発生すること、超光度X線源のスペクトルを再現できることを示した。また、シミュレーション結果をもとに、モンテカルロ法によって輻射スペクトルを計算するモジュールを作成した。輻射輸送方程式の1次のモーメント式を用いるMlスキームによる輻射磁気流体コード作成にも着手した。光学的に薄い円盤から厚い円盤への遷移中に形成される磁気圧で支えられた降着円盤の定常モデルを光学的に厚い領域を含む場合に拡張することに成功し、結果をまとめた論文がAstrophysical Journalに掲載が決定した。また、相対論的磁気流体コードの検証に用いることができる相対論的に膨張する磁気ループの自己相似解を求め、英国王立天文学会誌に論文を発表した。共同作業を円滑に進めるため、8月と3月に研究推進会議を千葉大で開催した。研究成果は2008年11月に南京で開催されたEastAsia Numerical Astrophysics Meeting等の国際会議で発表した。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (24件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Relativistic Expansion of Magnetic Loops at the Self-similar Stage2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. R.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 394

      ページ: 547-568

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variability Science in Accretion Disc Theory2009

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto. R
    • 雑誌名

      Astrophysics with All-Sky X-Ray Observations, Proceedings of the RIKEN Symposium

      ページ: 126-131

  • [雑誌論文] Magneto?hydrodynamic Simulations of Excitation of Low-Frequency QP0s in Black Hole Candidates2009

    • 著者名/発表者名
      Machida, M.
    • 雑誌名

      Astrophysics with All-Sky X-Ray Observations, Proceedings of the RIKEN Symposium

      ページ: 142-147

  • [学会発表] Requirement for the Relativistic Outflows from Relativistic Magnetic Reconnection2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. R.
    • 学会等名
      US-JAPAN Mini-Workshop on Magnetic Reconnection
    • 発表場所
      ブリンストン大学(アメリカ)
    • 年月日
      20090302-0304
  • [学会発表] 磁気圧優勢円盤の二温度遷音速解とその明るいハード状態への適用2009

    • 著者名/発表者名
      小田寛
    • 学会等名
      日本天文学会2009年春季年会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] 超並列計算機による天体活動現象の輻射磁気流体シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      松元亮治
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] 降着円盤磁気流体シミュレータの開発:磁気流体ジェット2009

    • 著者名/発表者名
      小川崇之
    • 学会等名
      日本天文学会2009年春季年会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-03-26
  • [学会発表] アウトフローを伴う超臨界降着流のX線スペクトル計算2009

    • 著者名/発表者名
      川島朋尚
    • 学会等名
      日本天文学会2009年春季年会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-03-26
  • [学会発表] 低光度ブラックホール降着円盤の大局的3次元磁気流体数値実験2009

    • 著者名/発表者名
      松元亮治
    • 学会等名
      日本天文学会2009年春季年会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-03-25
  • [学会発表] 準周期振動に関する降着円盤の磁気流体数値実験2009

    • 著者名/発表者名
      町田真美
    • 学会等名
      日本天文学会2009年春季年会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2009-03-25
  • [学会発表] 活動的天体プラズマ現象のシミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      松元亮治
    • 学会等名
      プラズマ科学シンポジウム2009
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-02-04
  • [学会発表] Formation of an Inner Torus in Black Hole Accretion Flows2008

    • 著者名/発表者名
      Machida, M.
    • 学会等名
      NORDITA Workshop on Turbulence and Oscillations in Accretion Disks
    • 発表場所
      AlbaNova University Center(スウェーデン)
    • 年月日
      20081003-1017
  • [学会発表] Magnetohydrodynamic Simulations of Excitation of Low Freauencv QPOs in Black Hole Candidates2008

    • 著者名/発表者名
      Machida, M
    • 学会等名
      3rd International MAXI Workshop Astrophysics with All-sky X-ray Observations
    • 発表場所
      理化学研究所(和光市
    • 年月日
      20080610-0612
  • [学会発表] Radiation Hydrodynamic Simulations of Supercritical Black Hole Accretion Flows and Outflows including Compton Cooling2008

    • 著者名/発表者名
      Kawashima, T.
    • 学会等名
      3rd East-Asia Numerical Astrophysics Meeting (EANAM2008)
    • 発表場所
      南京(中国)
    • 年月日
      2008-11-13
  • [学会発表] Global Magnetohydrodynamic Simulator of Accretion Disks2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, R.
    • 学会等名
      3rd East-Asia Numerical Astrophysics Meeting (EANAM2008)
    • 発表場所
      南京(中国)
    • 年月日
      2008-11-10
  • [学会発表] MHD Simulation of Accretion Disks and Parker Instability Threin2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, R.
    • 学会等名
      Flux Emergence Workshop 2008
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-10-07
  • [学会発表] ブラックホール超臨界降着流アウトフローのコンプトン冷却とスペクトル形成2008

    • 著者名/発表者名
      川島朋尚
    • 学会等名
      日本天文学会2008年秋季年会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] 降着円盤磁気流体シミュレータの開発1:近似リーマンソルバ-2008

    • 著者名/発表者名
      小川崇之
    • 学会等名
      日本天文学会2008年秋季年会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] 降着円盤磁気流体シミュレータの開発(2):輻射磁気流体ソルバ-2008

    • 著者名/発表者名
      小田寛
    • 学会等名
      日本天文学会2008年秋季年会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] 降着円盤磁気流体シミュレータの開発(3):スカラー並列計算機用最適化2008

    • 著者名/発表者名
      松元亮治
    • 学会等名
      日本天文学会2008年秋季年会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Global Simulations of Disk-jet Connection2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, R.
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics (ICPP2008)
    • 発表場所
      福岡コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-09-09
  • [学会発表] Requirement for the Relativistic Outflow from Relativistic Magnetic Reconnection2008

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. R.
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics (ICPP2008)
    • 発表場所
      福岡コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-09-09
  • [学会発表] 近似リーマン解法を用いた降着円盤のMHDシミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      小川崇之
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2008
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2008-09-07
  • [学会発表] コンプトン散乱を考慮した超臨界降着流の2次元輻射流体シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      川島朋尚
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2008
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2008-09-07
  • [学会発表] Similarities of the Launching Mechanism in Protostellar /AGN Jets2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, R.
    • 学会等名
      Protostellar Jets in Context
    • 発表場所
      ロードス島(ギリシャ)
    • 年月日
      2008-07-08
  • [学会発表] MRI-Driven Turbulence-Equilibrium Structure of Radiation-dominated Disk Segments2008

    • 著者名/発表者名
      Hirose, S
    • 学会等名
      Astrophysics Workshop on Saturation and Transport Properties of MRI-driven Turbulence
    • 発表場所
      プリンストン大学(アメリカ)
    • 年月日
      2008-06-18
  • [学会発表] Variability Science in Accretion Disk Theory2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, R.
    • 学会等名
      3rd International MAXI Workshop Astrophysics with All-sky X-ray Observations
    • 発表場所
      理化学研究所(和光市
    • 年月日
      2008-06-10
  • [備考]

    • URL

      http://www.astro.phys.s.chiba-u.ac.jp/mhdlab/

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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