2019 Fiscal Year Research-status Report
Exploring dynamic pictures of supermassive black holes with movie reconstruction from event-horizion-scale observations
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19KK0081
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
本間 希樹 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 教授 (20332166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹田 真人 広島大学, 宇宙科学センター, 特任助教 (10725352)
池田 思朗 統計数理研究所, 数理・推論研究系, 教授 (30336101)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2025-03-31
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| Keywords | 巨大ブラックホール / 超長基線電波干渉計 / 動画解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はこれまで開発してきたEvent Horizon Telescope(EHT)用の画像解析ツール SMILI (Sparse Modeling Imaging Library for Interferometry）の機能を拡張し、動画解析ツールの基本機能のコーディングを一通り完成させた。そして、この動画解析ツールを、EHTを想定したシミュレーションデータに適応し、動画解析の可能性および限界について評価を進めた。すでにデバッグを完了し、一定の条件下で動画解析が可能であることが確認されている。また、動画解析の限界を評価するために、動画の一致度を評価する定量的なパラメーターの検討も進めた。また解析コードの高速化についても検討し、MFISTA アルゴリズムを実装を見直すことで、３割程度の高速化が見込まれることも明らかになった。
また、EHT以外の実観測データへの適用の可能性を探るため、過去のVLBA観測データを用いてSMILIによる画像化の最適パラメータ推定の探査をおこなった。そして観測日時の異なる複数のデータセットに対して最適画像の推定を行い、銀河中心核周辺の構造の時間的変化を調べた。
さらに動画解析ソフト作成と並行して、動画が得られた際の科学解析の方向性についても検討を進めた。特に得られた動画からスピンパラメータを測定する方法についてシミュレーションに基づく詳細な検討を行い、ブラックホール周囲を回転するガスからの放射の直接成分とエコー成分の到達時間差を用いる方法を提案し、論文として出版した。
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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
初年度の当初予定では動画解析ソフトの設計に重点を当てる予定でいたが、設計のみならず実際のコーディングが進み、画像解析ソフトの第一版として実際に動作するものがほぼ完成された。現在その評価を行っているところであり、当初の予定より若干進捗が早くなっていて、現在の進捗はおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度に作成した動画解析ツールの評価をシミュレーションデータなどを用いて進め、動画解析の有効性と限界を見極める。そして、解析ツールを実際のEHT観測データに適用し、いて座Aスターおよび他の天体の動画解析を試み、科学的成果産出につなげる。また並行して、新しい参加局が入ったEHTの追加観測を行ってより質の高いデータを取得し、より詳細な動画解析を目指す。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの世界的流行の影響で、一部の海外出張を取りやめたために次年度使用額が発生した。この経費は必要な出張を次年度に行うために使用する。
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Research Products
(5 results)
