共同研究・競争的資金等の研究課題

2020年9月 - 2023年3月

AGN空間統計量を駆使した超巨大ブラックホールガス降着過程の解明

日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

課題番号
20K22360
体系的課題番号
JP20K22360
配分額
(総額)
2,860,000円
(直接経費)
2,200,000円
(間接経費)
660,000円

本研究の目的は、銀河中心に普遍的に存在する超巨大ブラックホールへのガス降着過程と、その重力エネルギー解放により発現する活動銀河核の放射過程が、活動銀河核の統計量にどのような影響を与えるのかを明らかにすることである。そのために、銀河から超巨大ブラックホール周辺までのガス降着過程を取り扱う新たなガス降着流モデルを構築する。そして、スーパーコンピュータを用いた最新のN体シミュレーションをベースにした準解析的銀河・活動銀河核形成モデルを構築し、予言される活動銀河核の統計量がモデルにどのように依存するかを検証する。さらに、現在進行中である大規模サーベイ観測との比較を通じて、超巨大ブラックホールの成長と銀河の進化を結びつける「共進化過程」を明らかにする。
超巨大ブラックホールへのガス降着過程は、ガス円盤の角運動量損失のタイムスケールを考慮してモデル化している。また、超臨界ガス降着段階の活動銀河核の放射効率もモデルに組み込んだ。そして、スーパーコンピュータ「京」によるN体シミュレーションに基づいた準解析的銀河形成モデルを構築し、世界トップレベルの精度で活動銀河核の空間相関を理論予言した。これを観測と比較することにより、我々のモデルが観測結果とよく整合することが分かった。
現在、ガス降着過程の物理モデルを導入中である。ガス降着のタイムスケールを変化させ、それが活動銀河核光度関数にどのような影響を与えるかを調べている。
また、我々のモデルを、国立天文台のスーパーコンピュータ「アテルイII」を用いた新たなN体シミュレーションに適用することを可能にした。これに伴い、銀河形成モデルパラメータのチューニングを行った。これにより、他に類を見ない広い計算領域で銀河・活動銀河核モデルを得ることが可能になる。

リンク情報
KAKEN
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20K22360
ID情報
  • 課題番号 : 20K22360
  • 体系的課題番号 : JP20K22360