2009 Fiscal Year Annual Research Report
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
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20340040
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
松元 亮治 Chiba University, 大学院・理学研究科, 教授 (00209660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 特任助教 (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, 地球内部ダイナミクス領域, 主任研究員 (90266924)
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| Keywords | 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 |
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| Research Abstract |
近似リーマン解法の一種であるHLLD法に基づく円筒座標系3次元の磁気流体コードを国立天文台のスカラー並列計算機に実装して初期に弱い方位角磁場に貫かれた降着円盤の大局的3次元シミュレーションを実施した。その結果、磁気回転不安定性の成長による円盤磁場の増幅など、従来のコードで得られた結果をほぼ再現できた。その後、div B=0を満たすCT法よりも数値的に安定で実装が容易なdivergence cleaning法に基づく磁気流体コードを実装し、軸対称磁気流体ジェットの伝播、降着円盤の大局的3次元磁気流体シミュレーション等に適用して2010年3月開催の日本天文学会春季年会で発表した。以上により、数値振動が少なく高精度なHLLD法を用いて降着円盤の大局的3次元シミュレーションを実施することが可能になった。分担者の廣瀬はFlux Limited Diffusion (FLD)近似に基づく輻射磁気流体方程式を陰的に解くマトリックスソルバーの並列効率を改善する作業を行った。輻射輸送方程式の1次のモーメント式を解くM1コードの開発も進めた。シミュレーション結果をもとにモンテカルロシミュレーションによって輻射スペクトルを計算するモジュールを実装し、ブラックホール超臨界降着流の輻射流体シミュレーション結果に適用することにより、超光度X線源(ULX)のスペクトルを再現することができた。相対論的ジェット伝播のシミュレーション結果、円盤の一部を取りだした局所3次元輻射磁気流体シミュレーション結果、方位角磁場及びイオン温度と電子温度が異なる効果を考慮した降着円盤の理論モデル等の研究成果を出版した。研究推進会議を千葉大学で2回開催して進捗状況を確認するとともに研究方針について議論した。また、研究成果を各種国際会議で発表した。
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Research Products
(39 results)
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[Journal Article] New Spectral State of Supercritical Accretion Flow with Comptonizing Outflow2009
Author(s)
Kawashima, T., Ohsuga, K., Mineshige, S., Heinzeller, D., Takabe, H., Matsumoto, R.
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan 61
Pages: 769-776
Peer Reviewed
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[Presentation] Photon Spectra and Radiative Properties of Supercritical Accretion Flows with Comptonizing Outflows around Stellar-Mass Black Holes2010
Author(s)
Kawashima, T., Ohsuga, K., Mineshige, S., Heinzeller, D., Matsumoto, R.
Organizer
Probing Strong Gravity near Black Holes
Place of Presentation
Carolinu, Prague(チェコ)
Year and Date
20100215-20100218
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[Presentation] New Spectral State of Supercritical Accretion Flow with Comptonizing Outflow2009
Author(s)
Kawashima, T., Ohsuga, K., Mineshige, S., Heinzeller, D., Takabe, H., Matsumoto, R.
Organizer
The Energetic Cosmos : from Suzaku to Astro-H
Place of Presentation
グランドパーク小樽ホテル(北海道)
Year and Date
20090629-20090702
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