マルチメッセンジャー天文学を用いた天体高エネルギー粒子起源の探求

利用多信使天文学探索天体高能粒子的起源

基本信息

批准号：
19J00198
负责人：
木村成生
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00198/
关键词：
ブラックホール降着流天体ニュートリノ活動銀河核連星ブラックホール X線連星孤立ブラックホール非熱的放射ガンマ線天文学電波銀河宇宙ジェットマイクロクエーサー宇宙線マルチメッセンジャー天文学ガンマ線バースト天体高エネルギー現象

项目摘要

今年度はブラックホール周囲で生じる高エネルギー現象について研究を行い、以下の４編の主著論文を執筆・出版した。1. 静穏状態のX線連星：銀河系内のブラックホールX線連星の静穏状態の可視光線とX線の放射機構と放射領域はまだ未解明である。我々は強磁場降着流からの放射が静穏状態で観測されている可視光データとX線データを無理なく説明できることを示し、電子と同時に加速された陽子は地上で観測されている高エネルギー宇宙線の起源となりうることも示した。2. 活動銀河核中の連星ブラックホール：重力波観測により現在の恒星進化理論では説明できない質量帯域にブラックホールが存在すると示唆されており、その起源として活動銀河核中の連星ブラックホールが議論されている。我々は恒星質量ブラックホールからの円盤風を考慮し、恒星質量ブラックホールが合体する際には明るい軟X線の突発天体が生じうることを示した。3. 低光度活動銀河核からの高エネルギー粒子：宇宙はガンマ線や高エネルギーニュートリノで満たされているが、それらの起源天体はまだわかっていない。我々は低光度活動銀河核の高温降着流からのガンマ線とニュートリノ放射を計算し、それらは観測されているMeVガンマ線データとPeVニュートリノデータを自然に説明できることを示した。4. 孤立ブラックホールからの多波長放射：銀河系内には数億個程度の孤立ブラックホールが星間空間を漂っていると期待される。我々は孤立ブラックホール周囲には強磁場降着流から放射される可視光・X線信号を計算し、現在運用されているGaia衛星やeROSITA衛星が多くの孤立ブラックホール候補天体を発見できることを示した。これらの衛星により見つかった候補天体を多波長で追観測することで、孤立ブラックホールを他天体から区別して同定できることも示した。

今年，我对黑洞周围发生的高能现象进行了研究，并撰写并发表了以下四篇主要文章。 1。处于平静状态的X射线二进制恒星：在银河系中黑洞安静的状态下可见的和X射线辐射的机理和发射区仍然未知。我们已经表明，来自强磁积分流的辐射可以很容易地解释在安静状态下观察到的可见和X射线数据，还表明电子和同时加速的质子可以是在地面上观察到的高能宇宙射线的起源。 2。活跃银河系核中的二元黑洞：引力波观测表明，在质带中存在黑洞，而当前的恒星进化理论无法解释，而活性银河核中的二进制黑孔作为其起源进行了讨论。我们已经考虑了来自恒星质量黑洞的圆盘风，并表明当恒星质量黑洞混合时，明亮的X射线突然物体可能会发生。 3。来自低亮度活性银河核的高能量颗粒：宇宙充满了伽马射线和高能中微子，但其起源的天体尚未知道。我们计算了低亮度活性银河核的高温积分流的伽马射线和中微子辐射，表明它们自然可以解释观察到的Mev伽马射线和PEV中性中微子数据。 4。来自孤立的黑洞的多波长辐射：预计大约数亿个孤立的黑洞漂浮在银河系中的星际空间中。我们计算了可见的光和X射线信号，这些信号是从隔离的黑洞周围强的磁积极电流发出的，并表明盖亚（Gaia）和阿罗西塔（Erosita）卫星目前正在运行中，可以发现许多孤立的黑洞候选物体。还已经表明，通过观察这些卫星在多个波长中发现的候选物体，可以通过将它们与其他物体区分开来识别孤立的黑洞。

项目成果

期刊论文数量（53）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Excess neutrinos and missing gamma rays?

过量的中微子和缺失的伽马射线？

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

天体高エネルギーニュートリノの理論モデル

天文高能中微子理论模型

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村成生;木村成生;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura;木村成生;木村成生;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura;木村成生
通讯作者：
木村成生

孤立ブラックホール周囲の強磁場降着流からの多波長放射とその観測可能性

孤立黑洞周围强磁吸积流的多波长辐射及其可观测性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kimura Shigeo S.;Murase Kohta;Meszaros Peter;湯淺亘;木村成生
通讯作者：
木村成生

High-energy Particles from Binary Neutron Star Mergers

双中子星合并产生的高能粒子

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村成生;木村成生;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura;木村成生;木村成生;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura;木村成生;木村成生;木村成生;木村成生;木村成生;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura;Shigeo Kimura
通讯作者：
Shigeo Kimura

High-energy Neutrinos from Magnetized Coronae of Active Galactic Nuclei and Prospects for Identification of Seyfert Galaxies and Quasars in Neutrino Telescopes