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Study on the foot-point structure of black hole jets and the jet driven mechanism through polarimetric transfer calculations

通过极化传递计算研究黑洞喷流足点结构及喷流驱动机制

基本信息

批准号：
20K04026
负责人：
嶺重慎
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

EHTによる楕円銀河M87の中心にある巨大ブラックホールの影の撮影画像が世界に配信されたのに続き、天の川銀河中心の巨大ブラックホールの画像も発表された。こうしたブラックホールの撮像研究の進展をふまえわれわれは、(1)ブラックホールジェットの駆動機構の解明、(2)ブラックホール降着流の構造変動、(3)高光度降着流ダイナミクスの解明に取り組んでいる。(1)一般相対論的磁気流体シミュレーションデータを用い、一般相対論的輻射輸送シミュレーション計算を実行してブラックホール近傍領域の電波放射マップおよび直線・円偏波画像を作成した。その結果、先に示した「直線偏光と円偏光の強度分布が、それぞれ放射全強度に対してジェット下流側と上流側に分離する」という特徴がじつは電波の波長や降着率に依存することを見出した。(2)上記解析を異なる時間のスナップショットを元に計算したところ、定性的な違いはないものの、定量的には時間ごとにばらつくことがわかった。また、同じジェット構造をみる角度をかえて計算してみたところ、画像は大きく変化した。これはジェット噴出方向がふらつくと、観測画像も変動することを示唆する。(3)従来より降着ガスの初期角運動量やシミュレーションボックスを大きくとって超臨界降着流が生み出すアウトフローの輻射流体シミュレーションを実行している。今回、ブラックホール質量や質量降着率を変えて計算してみたところ、運動論的光度が、質量降着率の1.7乗から2.7乗に比例して、降着率上昇とともに激しく上昇することを見出した。並行して、アウトフローを生み出す母体となる「温かいコロナ」モデルの構築も行った。その結果、大質量ブラックホールの周りの（吸収に対し）散乱が卓越する円盤では、熱いコロナ（温度～十億度）と活動銀河核降着円盤（～数十万度）の中間温度（約百万度）の表層が自然に形成されることがわかった。

EHT: The center of the Milky Way M87 is a huge image of the Milky Way. The progress of imaging research is summarized as follows: (1) the explanation of the dynamic mechanism of the imaging system;(2) the structural change of the imaging system;(3) the optimization of the dynamic mechanism of the imaging system. (1)The calculation of radiation transport in general phase theory is carried out in the near field of electromagnetic radiation. The results show that the intensity distribution of linearly polarized light and polarized light is dependent on the wavelength and attenuation rate of radio waves. (2)The above analysis shows that the time between calculation and qualitative analysis is different, and the time between quantitative analysis and qualitative analysis is different. For example, if you want to change the color of the image, you can change the color of the image. The direction of the jet is different from that of the image. (3)The initial angular motion of the supercritical fluid and the radiation fluid in the supercritical fluid are carried out. Now, the quality of the product is reduced, and the kinetic theory of the product is reduced. The quality of the product is reduced by 1.7%. In parallel, it is necessary to create a "warm" structure for the mother. As a result, the surface layer of the high-mass disk (absorption) is naturally formed by the heat (temperature ~ 1 billion degrees) and the active galactic core (~ hundreds of thousands of degrees).