2015 Fiscal Year Annual Research Report
超巨大ブラックホールの起源 ―ブラックホール質量は如何にして決まるか―
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15J08816
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
櫻井 祐也 東京大学, 理学(系), 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 超巨大ブラックホール起源 / 初期宇宙 / 星形成 / 星の進化 / 直接崩壊モデル / 超大質量星 / 種ブラックホール形成 / 輻射フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙初期超巨大ブラックホール起源の直接崩壊モデルにおいて、星の種にガスが急速に落ち込んで太陽の10 万倍の質量を持つ超大質量星が形成されるまでの星形成降着段階に関して研究を行った。この段階ではガスが中心星に降着するときに解放する重力エネルギーの一部が紫外線に変換される。これらの紫外線はガス降着を抑制する可能性がある（フィードバック）。もし降着が抑制されれば、星は超大質量星まで大きく成長できない。この場合、超大質量星からその後形成されるブラックホール（BH）の質量が大きくなれず、その後の過程である超巨大BH 形成にも影響する。実際に紫外線が放出されるかどうかを明らかにするため、星の進化計算と2 次元流体シミュレーションを行った。
関連論文を年度内に２本投稿し、内１本は年度内に出版された。さらに国内の研究会・学会で5 回の口頭発表と1 回のポスター発表を行った。また海外の研究会で3 回ポスター発表を行った。
1 本目の論文では、降着率をモデル化し星の進化計算のみを用いてフィードバックが効くかどうかを考察した。重要なモデルパラメータとして、静的降着する時期の長さΔt がある。この論文では、Δt が1000 年未満であればフィードバックは効かないと結論づけた。
1 本目の論文ではモデル化した降着率を用いていたため、実際の降着率を反映出来ていないと考えられた。そこで2 本目の論文では、降着率として2 次元流体シミュレーションから計算したものを用い、星の進化計算を行ってフィードバックが効くか否か考察した。シミュレーションから計算した降着率では、Δt が1000 年よりもずっと短いことが分かった。星形成降着段階ではフィードバックは効かず、超大質量星が形成される可能性があると結論づけた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね交付申請書に記載した研究を遂行でき、論文を2本投稿（内１本は年度内に出版）できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
超巨大ブラックホール起源に関するモデルについて他のものを考える。具体的には超臨界降着による種ブラックホール成長と星団中での種ブラックホール形成について、数値シミュレーションにより調査する。
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Research Products
(11 results)
