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2009 年度 実績報告書

多次元輻射磁気流体シミュレーションによる超巨大ブラックホールの形成過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20740115
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)

キーワードブラックホール / 降着円盤 / 磁気流体シミュレーション / 輻射輸送
研究概要

ブラックホールが成長するメカニズム、および巨大ブラックホールと母銀河の相関を解決するには、ブラックホール周囲のガス降着・噴出流の研究が必要不可欠である。そのため、ブラックホール周囲のガス円盤およびそれに付随するジェットをターゲットとした世界初の大局的輻射磁気流体シミュレーションを実行した。これにより、観測的に予想されている三種の降着モードを全て再現することに成功した。いずれのモードでも、ヘリカル磁場を伴うアウトフローが発生することを発見した。円盤とジェットを分離したり、もしくは磁場と輻射を正しく解いていない従来の研究を根底から見直す結果となった。シミュレーションの結果に基づき、従来のモデルを修正した新モデルを提唱している。
また、質量降着率が極めて大きな状況において、観測される輻射スペクトルがどのように変化するかを調べた。輻射加速ジェット中でのコンプトン散乱が効果的になり、高エネルギーまで伸びたX線スペクトルが観測されることを予言した。これは、未だ発見されていないスペクトル状態が存在することを示唆するものである。また、謎とされている超光度X線源の正体に迫り、且つ、今後発見されるであろう急速成長するブラックホールのスペクトルを事前に予言するものでもある。ブラックホールの物理および成長シナリオの解明に重大な意義がある。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional radiative properties of hot accretion flows on to the Galactic Centre black hole2009

    • 著者名/発表者名
      Kato, Y., Umemura, M., Ohsuga, K.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 400

      ページ: 1742-1748

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modified Slim-Disk Model Based on Radiation-Hydrodynamic Simulation Data : The Conflict between Outflow and Photon Trapping2009

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, Shun, Mineshige, Shin, Ohsuga, Ken
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 61

      ページ: 783-790

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global Radiation-Magnetohydrodynamic Simulations of Black-Hole Accretion Flow and Outflow : Unified Model of Three States2009

    • 著者名/発表者名
      Ohsuga, Ken, Mineshige, Shin, Mori, Masao, Kato, Yoshiaki
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 61

      ページ: L7-L11

    • 査読あり
  • [学会発表] 降着円盤の輻射磁気流体力学2009

    • 著者名/発表者名
      大須賀健
    • 学会等名
      基研研究会「宇宙流体力学のフロンティア」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20091116-20091118

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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