Unraveling the Black Hole Formation Processes through the Census of Galactic Black Holes

通过银河系黑洞普查揭示黑洞形成过程

• 批准号: 22K03686
• 负责人: 川中 宣太
• 金额: $ 2.66万
• 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: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03686/
• 关键词: ブラックホール; 位置天文学; 重力レンズ; 降着円盤; 恒星進化

銀河系内ブラックホールのうち、これまで検出されているものの殆どは星と連星を組んで質量降着によって輝いているX線連星として観測されているものである。しかし、他にも質量降着を伴わないブラックホール連星や単独で存在するブラックホールも多く存在するはずである。これらのブラックホールもできるだけ多く検出することで無バイアスな銀河系内ブラックホールのカタログを作ることができ、ブラックホール形成過程に関するより一般的な手がかりが得られると期待できる。本課題初年度では(1)ブラックホール連星の位置・速度分布を種族合成計算から予言し、観測可能性を議論して論文にまとめる(2)星間物質を降着して輝く孤立ブラックホールの多波長スペクトルを計算し、観測可能性も考察して論文にまとめる(3)重力レンズの観測による孤立ブラックホールの検出数の期待値の計算とそこから推定できるブラックホール形成に関する情報について論文にまとめる、の3つの目標を掲げていた。(1)に関しては論文を2編投稿、うち1編受理となっており、目標は達成されたと考えている。一方で(2)(3)についてはいずれも議論はある程度進んだものの論文投稿にまでは至っていない。しかし(2)は関連する研究としてブラックホール降着流からのX線スペクトルの計算、ブラックホールへの大質量降着による周辺物質へのフィードバックに関する研究の２つが大きく進展した。また、(3)も既に計算結果は固まっており、論文執筆段階にある。

到目前为止，已经发现了银河系中的大多数黑洞是X射线二进制恒星，它们形成了恒星和二元星星，并通过质量积聚发光。但是，还有许多其他黑洞不涉及大量积聚和单独存在的黑洞。通过检测到尽可能多的黑洞，我们可以创建一个无偏见的黑洞的目录，我们可以期望提供有关黑洞形成过程的更多一般线索。在该项目的第一年，我们实现了三个目标：（1）从种族合成计算中预测黑洞二进制恒星的位置和速度分布，讨论可观察性并在论文中汇总它们； （2）计算孤立的黑洞的多波长光谱，这些光谱通过星际材料的积聚，考虑可观察性并在纸上进行汇总； （3）计算通过重力晶状体观察结果检测到的孤立黑洞数量的预期值，并汇总有关在论文中可以从中估算的黑洞的信息。关于（1），已经提交了两篇论文，其中一篇已被接受，我们认为实现了目标。另一方面，尽管（2）和（3）的讨论在一定程度上都进行了，但尚未提交给论文。然而，（2）在两项相关研究中取得了长足的进步：由于质量积聚到黑洞，从黑洞积分流到反馈到周围材料的X射线光谱的计算。此外，（3）的计算结果已经巩固，并且处于论文写作阶段。

项目成果

Gaia によるブラックホール連星探査への理論予想とJASMINEへの期待

盖亚黑洞双星探索的理论预测和茉莉花的期望

• 发表时间: 2022
• 作者: SHOTA SUZUKI;TATSUKI SUMI;FUSAKAZU MATSUSHIMA;KAORI KOBAYASHI;YOSHIKI MORIWAKI;HIROYUKI OZEKI;川中宣太;谷川衝;鹿内みのり
• 通讯作者: 鹿内みのり

活動銀河核の軟Ｘ線超過の起源

活动星系核中软X射线过剩的起源

• 发表时间: 2023
• 作者: SHOTA SUZUKI;TATSUKI SUMI;FUSAKAZU MATSUSHIMA;KAORI KOBAYASHI;YOSHIKI MORIWAKI;HIROYUKI OZEKI;川中宣太
• 通讯作者: 川中宣太

位置天文衛星 Gaia によるブラックホール連星探査とその候補天体

利用地理定位卫星盖亚探索双黑洞及其候选天体

• 发表时间: 2023
• 作者: SHOTA SUZUKI;TATSUKI SUMI;FUSAKAZU MATSUSHIMA;KAORI KOBAYASHI;YOSHIKI MORIWAKI;HIROYUKI OZEKI;川中宣太;谷川衝
• 通讯作者: 谷川衝