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観測による一般相対性理論の検証を目指した、ブラックホール近傍の理論的研究

黑洞附近的理论研究，旨在通过观测验证广义相对论

基本信息

批准号：
10J02913
负责人：
長倉洋樹
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02913/
关键词：
ブラックホール相対論ジェット輻射輸送ガンマー線バースト

项目摘要

今年度、私は主に大質量星の爆発とともに生じるガンマー線バースト(GRB)に関する研究を行った。GRBは大質量星の崩壊の結果形成されるブラックホールにより、なんらかのメカニズムで莫大なエネルギーがジェット状に噴出され、その結果生じるものと考えられている。そのため私の研究のテーマであるブラックホール近傍の物理を探るうえで格好の研究対象である。これまで、ブラックホールとそれを取り巻く降着流からどのようなメカニズムでジェットを形成しているのかがよくわかっておらず、これを理解することでブラックホール近傍の物理を解析し、一般相対給といった重力理論の検証を行おうというのが本研究の目的である。本研究では特に、ジェットの形成する"タイミング"の違いに焦点を絞った研究を行った。というのも、ジェットのメカニズムと形成タイミングには密接な関係があることが理論的に予想されているため、この形成タイミングの違いでGRBの観測値にどのように影響するかを調べることでジェットのメカニズムに制限をつけたいと考えた。そこで、私は大質量星の外層部分の崩壊と、ジェットの星中、星間中の伝搬といったダイナミックスを、相対論的流体シミュレーションを用いて調べた。さらに輻射計算も行う事で観測量と直接比較できるようにもした。本研究によって、ジェットのダイナミックスの様子は、その形成するタイミングによってかなり違うものになったことがわかった。それは星が崩壊の結果生じる衝撃波の伝搬によって星の外層が大きく変化してしまうためである。また、タイミングが遅すぎるジェットの場合、降着率が低くなり長時間ジェットを噴出することができなくなることがわかった。この結果、観測的には比較的早いタイミングでジェットが形成されたほうがGRBの特徴的な光度曲線を説明できる点を指摘することができた。

This year, the company will conduct research on the explosion of high-quality stars. GRB is the result of the collapse of a massive star. The research object is close to the physics object. The purpose of this study is to analyze the physics of gravity and to prove the theory of gravity in general. This study focuses on the study of the formation of special media. In the case of the GRB, the influence of the GRB on the measurement value of the GRB is adjusted, and the control limit is adjusted. The outer layer of a large mass star is separated from the outer layer of a large mass star, and the outer layer of a large mass star is separated from the outer layer of a large mass star. The radiation calculation is carried out by direct comparison. This study is aimed at the development of new technologies and technologies. The outer layer of the star is transformed into a shock wave as a result of the star collapse. For example, if you want to buy a car, you can buy a car for a long time. The results of this survey are compared with those of the early stage of the formation of the GRB's characteristic photometric curve.