ブラックホール降着流における状態遷移の理論シミュレーション研究

黑洞吸积流状态变迁的理论模拟研究

• 批准号: 08J01842
• 负责人: 小田 寛
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J01842/
• 关键词: 理論天文学; 数値天体物理学; 輻射磁気流体力学; 降着円盤; ブラックホール; X線γ線天文学; 宇宙・天体プラズマ; 輻射過; 輻射過程

これまでの我々の研究で、磁気流体シミュレーション結果に基づいてブラックホール降着円盤の一次元定常モデルに磁場を組み込み、その結果、熱的に安定な磁気圧優勢円盤の解が存在する事が解った(Oda et al.2007,2009)。ここでは簡単のため、降着円盤ガスを構成するイオンと電子の温度が等しいとする一温度モデルを採用し、放射冷却機構として制動放射のみを考慮していた。本年度はこれを二温度モデルに拡張し、放射冷却機構としてシンクロトロン放射、逆コンプトン散乱も考慮し、熱平衡解を求めた。その結果、磁気圧優勢円盤はブラックホール候補天体のBright/Hard状態で観測される光度、X線スペクトルを説明できる事が解った。これらの結果について、2009年10月14日に行われたCfA Postdoc Symposiumにて口頭発表を行い、また、アメリカの学術誌Astrophysical Journalへ投稿し、受理された(Oda et al.2010)。現在、二温度降着円盤の大局的一次元定常解(遷音速解)に関する研究の結果を日本天文学会欧文研究報告誌PASJへ投稿すべく論文を執筆中である。またブラックホール降着円盤の大局的三次元シミュレーションを行うべく、輻射磁気流体コードの実装、テスト計算を行った。現在は輻射輸送に関して流束制限拡散(FLD)近似を用いているが、この近似は計算コストが余りかからず既存のコードへの実装が容易というメリットがある反面、光学的厚みが1程度の領域で精度が余りよくないというデメリットがある。多少計算コストは増えるものの、より精度よく輻射輸送を扱えるモーメント法の実装も進めている。

こ れ ま で の I 々 で の research, magnetic 気 fluid シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results に づ い て ブ ラ ッ ク ホ ー ル drop the RMB has drifted back towards &yen; disk の a constant モ デ ル に magnetic を group み 込 み, そ の results, hot に stable な magnetic 気 圧 advantage has drifted back towards &yen; disk の existence す が る matter が solution っ た (Oda et al., 2007200). こ こ で は Jane 単 の た め, fall the has drifted back towards &yen; disk ガ ス を constitute す る イ オ ン と electronic の temperature が し い と す る one temperature モ デ ル を し, radiation cooling mechanism と し て braking radiation の み を consider し て い た. This year's は こ れ を two temperature モ デ ル に company, zhang し, radiation cooling unit と し て シ ン ク ロ ト ロ ン radiation and inverse コ ン プ ト ン scattered も し, thermal equilibrium solution を め た. そ の results, magnetic 気 圧 advantage has drifted back towards &yen; disk は ブ ラ ッ ク ホ ー ル backup objects の Bright/Hard state で 観 measuring さ れ る luminosity, X-ray ス ペ ク ト ル を illustrate で き る matter が solution っ た. こ れ ら の results に つ い て, October 14, 2009 line に わ れ た CfA Postdoc Symposium に て oral 発 table を い, ま た, ア メ リ カ の academic ambition Astrophysical Journal entries へ し, accepts the さ れ た (Oda et al. 2010). Now, with the temperature dropping by the yen, the overall situation of the one-dimensional steady solution (hypersonic solution) is に related to する research <e:1> results を the Irvine Journal of the Japanese Astronomical Society PASJへ submission すべく paper を in the process of writing である. ま た ブ ラ ッ ク ホ ー ル drop the has drifted back towards &yen; disk の overall situation of the three dimensional シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line う べ く, magnetic radiation 気 fluid コ ー ド の be outfit, テ ス ト count を っ た. Now は radiation transmission に masato し て beam system limited company, scattered (FLD) approximation を い て い る が, こ の approximate は computing コ ス ト が yu り か か ら ず existing の コ ー ド へ の be loaded が easy と い う メ リ ッ ト が あ る tails, the optical thickness み が more than 1 degree で の field precision が り よ く な い と い う デ メ リ ッ ト が あ る. How much computing コ ス ト は raised え る も の の, よ り precision よ く radiation transmission を Cha え る モ ー メ ン の ト method be fit も め て い る.

项目成果

Models of magnetized black hole accretion disks during the hard-to-soft transitions

硬到软转变过程中磁化黑洞吸积盘的模型

• 发表时间: 2008
• 作者: Oda;Hiroshi
• 通讯作者: Hiroshi

Bright/Hard 状態及び Bright/Slow 遷移への磁気圧優勢円盤の適用

磁压主导盘在亮/硬态和亮/慢转变中的应用

• 发表时间: 2009
• 作者: Oda;Hiroshi;小田寛;小田寛;小田寛
• 通讯作者: 小田寛

降着円盤磁気流体シミュレータの開発(2):輻射磁気流体ソルバー

吸积盘磁流体动力学模拟器的研制（二）：辐射磁流体动力学求解器

• 发表时间: 2008
• 作者: Oda;Hiroshi;小田寛;小田寛;小田寛;小田寛
• 通讯作者: 小田寛

THERMAL EQUILIBRIA OF MAGNETICALLY SUPPORTED BLACK HOLE ACCRETION DISKS

• DOI: 10.1088/0004-637x/697/1/16
• 发表时间: 2009-03
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: H. Oda;M. Machida;K. Nakamura;R. Matsumoto

Steady Models of Magnetically Supported Black Hole Accretion Disks

磁支撑黑洞吸积盘的稳定模型

• 发表时间: 2008
• 期刊: AIP Conference Proceedings 968
• 作者: Oda;Hiroshi
• 通讯作者: Hiroshi