Study of State Transition Process in Active Galactic Nuclei based on Radiation Magnetohydrodynamic Simulations

基于辐射磁流体动力学模拟的活动星系核状态变迁过程研究

基本信息

批准号：
20H01941
负责人：
松元亮治
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

国立天文台の計算機XC50に実装した１次モーメント法に基づく高次精度輻射磁気流体コード CANS+Rにコンプトン冷却の効果を組み込んで、降着率がエディントン降着率の10%程度まで上昇した場合の巨大ブラックホール降着流の大局的3次元輻射磁気流体シミュレーシを実施した。その結果、降着率増加に伴ってブラックホール近傍の移流優勢で光学的に薄く、高温の硬Ｘ線放射領域の外側にトムソン散乱に対して光学的に厚く、コンプトン冷却された領域が形成されること、この領域の温度が0.1-1keVになり軟X線強度が増加することが示された。この計算により、活動銀河中心核（AGN）のうち、広輝線が観測される1型と観測されない2型の間の状態遷移が発生する Changing Look AGNの増光時に観測される軟X線放射領域の形成機構を明らかにすることができた。さらに降着率が高くなると円盤が輻射圧優勢になって準周期振動が励起されることが示され、2021年11月に開催された IAUシンポジウムで発表した。ブラックホールの回転の効果を調べるため、一般相対論的輻射磁気流体シミュレーションを実施し、ブラックホールの回転速度が上がるにつれて、噴出するジェットの成分が輻射エネルギー優勢から磁気エネルギー優勢になることを示した。また、電子温度とイオン温度の違いを考慮した一般相対論的２温度磁気流体コードを構築した。将来の精密X線分光に向けて、X線分光器単体の性能試験と検出器較正を行い、要求性能を満たすことを確認できた。また、次世代の精密X線分光器の読み出し方式の実証実験も行い、分光器の性能を最大限に引き出して、原子分子の分光に関する実験的な成果をあげることにも成功した。

当增生速率增加到Eddington增生速率的约10％时，我们通过在CANS+R中纳入了CONPTON冷却的效果，这是一种高阶Precision Precision Precision Precision辐射磁性流体代码，基于对国家天文学观察的XC50计算机实现的第一个方法，我们实现了巨型黑洞积聚流的全球3D辐射磁性仿真。结果，结果表明，随着粘附速率的增加，在黑洞附近的对流优势上是光学薄的区域，光学厚到汤姆森的散射是在高温硬X射线射线发射区域之外形成的，并且该区域中的温度变为0.1-1 keV，软x射线强度增加。该计算揭示了在增加外观AGN的光线时观察到的软X射线辐射区域的形成的机理，在观察到宽的明亮线和未观察到的线之间的第2型，可以看到状态过渡。 Furthermore, when the accretion rate increases, the disk becomes dominant and quasi-periodic oscillations are excited, and the presentation was made at the IAU symposium held in November 2021. To investigate the effect of the rotation of a black hole, a general relativistic radiant magnetofluid simulation was performed and showed that as the rotational speed of the black hole increases, the components of the ejection jet become from radiant磁能主要主导的能量。此外，考虑到电子温度和离子温度之间的差异，构建了一般相对论的两倍磁磁体代码。为了准备将来的精确X射线光谱，进行了X射线光谱的性能测试和检测器校准，以确认满足所需的性能。我们还进行了一个演示实验，以读取下一代精度X射线光谱仪，并通过最大程度地提高光谱的性能，成功地获得了有关原子分子光谱的实验结果。

项目成果

期刊论文数量（91）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

磁気流体数値実験によるＡＧＮジェットの電子加熱領域の調査

磁流体动力学数值实验研究AGN射流电子加热区域

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
大前陸人;赤堀卓也;町田真美;大前陸人赤堀卓也町田真美;田嶋裕太大村匠町田真美;大村匠町田真美松本洋介;大村匠酒見はる香田嶋裕太大前陸人町田真美;酒見はる香大前陸人大村匠町田真美;町田真美川島朋尚工藤祐己松本洋介松元亮治;大村匠町田真美;大村匠　町田真美
通讯作者：
大村匠　町田真美

ブラックホール天体の活動性の起源としてのプラズマの諸性質

等离子体的特性作为黑洞物体活动的起源

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
田嶋裕太;大村匠;町田真美;町田真美;町田真美
通讯作者：
町田真美

Evidence of an interaction between jets and intra-cluster magnetic layer

喷流与簇内磁性层之间相互作用的证据

DOI：
10.1038/s41586-021-03434-1
发表时间：
2021
期刊：
Nature
影响因子：
64.8
作者：
J. O. Chibueze;H. Sakemi;T. Ohmura;M. Machida;H. Akamatsu;T. Akahori;H. Nakanishi;V. Parekh;R. van Rooyen;T. and T. Takeuchi;2021
通讯作者：
2021

Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of Sub-Eddington Accretion Flows in AGNs: Origin of Soft X-Ray Excess and Rapid Time Variabilities