Clarification of the Magnetically Driven Mechanism of AGN Jets: Prediction of Polarization Images through Radiative Transfer Calculation

阐明活动星系核喷流的磁驱动机制：通过辐射传输计算预测偏振图像

基本信息

批准号：
20J22986
负责人：
恒任優
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで進めてきた研究で我々は、M87とSgr A*という近傍の銀河中心天体におけるブラックホールとその周囲のプラズマ流の特性が偏光画像に色濃く反映されることを提示した。特にこれら2天体を分つ、大規模ジェットの有無という相違点が、シンクロトロン放射領域の違いにより円偏光成分の符号に定性的に異なる画像特徴をもたらすことがわかった。我々はこれらの結果を応用し、直線偏光・円偏光成分の画像上分布とプラズマジェット特性との関係を、より現実的な3次元モデルを用い定量的に調べた。その結果として、直線偏光成分が観測者に近いアプローチングジェットの下流側で強いのに対して、円偏光成分は観測者から遠いカウンタージェット側で明るいことがわかった。さらに我々は典型的パラメータにおけるこの結果を考えられる多様なモデルパラメータへと拡張して調べ、この「直線・円偏光成分のジェットに沿った分離」という結果が、降着円盤領域における陽子―電子温度比が大きい場合に特有であること、並びに分離が長波長画像や高降着率モデルにおいてより大きくなることを明らかにした。これらの結果は、ブラックホール最内縁部におけるプラズマ降着とジェット生成という問題に、偏光観測を通じた解決策を投じるものである。さらに我々はパラメータ範囲を広げ、M87やSgr A*のみならず種々の活動銀河核天体を念頭とし、様々な観測角度から見た際の偏光特徴を調べた。結果、上の分離をはじめとする特性が角度に応じて滑らかに変化しつつ多様な特徴を示すことがわかり、偏光観測が活動銀河核およびジェットの統一描像の実現につながることを提示した。我々はこれらの成果を論文にまとめ査読誌に投稿し、受理された。また成果を宣伝するため、国内外の各地の研究会に参加し、研究発表と議論を行った。さらに大学院における研究の集大成として、すべての成果を博士論文にまとめ受理された。

在我们迄今为止的研究中，我们已经表明，附近银河系中心天体M87和Sgr A*中的黑洞及其周围的等离子体流的特征在偏振图像中得到了强烈的反映。特别是，人们发现，由于同步加速器发射区域的差异，分离这两个物体的大规模射流的存在或不存在的差异导致圆偏振光分量的符号的图像特征在性质上不同。应用这些结果，我们使用更真实的三维模型定量研究了线性和圆偏振光分量的图像分布与等离子体射流特性之间的关系。结果发现，在靠近观察者的接近射流的下游侧，线偏振光成分较强，而在远离观察者的逆射流侧，圆偏振光成分较亮。此外，我们将典型参数的结果扩展到各种可能的模型参数，并发现“沿射流线性和圆偏振光分量分离”的结果是质子电子温度比的结果我们证明这是大型情况所特有的，并且在长波长图像和高吸积率模型中分离变得更大。这些结果通过偏振观测为黑洞最内边缘的等离子体吸积和射流形成问题提供了解决方案。此外，我们扩大了参数范围，并研究了从不同观测角度观察时的偏振特性，不仅考虑到 M87 和 Sgr A*，还考虑到各种活跃的星系核心天体。结果发现，上述分离和其他性质根据角度平滑变化并表现出多种特征，并证明偏振观测可以实现活动星系核和喷流的统一图像。我们将这些结果整理成一篇论文，提交给同行评审期刊，并被接受。为了宣传成果，我们还参加了国内外的研究会议，进行研究报告和讨论。此外，作为他在研究生院研究的巅峰，他将所有成果汇编成一篇博士论文，并被接受。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Diverse Polarimetric Features of AGN Jets from Various Viewing Angles: Towards a Unified View

不同视角下 AGN 射流的不同偏振特征：走向统一视图

DOI：
10.3390/galaxies10050103
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.5
作者：
Tsunetoe; Yuh;Mineshige; Shin;Kawashima; Tomohisa;Ohsuga; Ken;Akiyama; Kazunori;Takahashi; Hiroyuki R.
通讯作者：
Hiroyuki R.

Polarization images of accretion flow around supermassive black holes: Imprints of toroidal field structure

超大质量黑洞周围吸积流的偏振图像：环形场结构的印记