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

基本信息

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

项目摘要

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。

迄今为止在银河系中检测到的大多数黑洞都被观测为X射线双星，它们与恒星配对，并因质量吸积而发光。然而，肯定还存在许多其他不涉及质量吸积的黑洞双星和单独存在的黑洞。通过检测尽可能多的黑洞，我们将能够创建一个公正的河内黑洞目录，我们希望它能够提供有关黑洞形成过程的更一般的线索。在该项目的第一年，我们将（1）通过群体综合计算预测黑洞双星的位置和速度分布，讨论它们的可观测性，并撰写论文；（2）预测通过吸积星际介质发光的孤立黑洞。；计算多波长光谱，考虑可观测性，并写一篇论文（3）计算通过引力透镜观测探测到的孤立黑洞的预期数量，并写一篇关于可以从中估计黑洞形成信息的论文。三个目标：关于（1），我们已经提交了两篇论文，其中一篇已被接受，所以我们认为我们的目标已经达到。另一方面，关于（2）和（3）的讨论取得了一定进展，但尚未提交论文。然而，关于（2），两项相关研究取得了很大进展：黑洞吸积流X射线谱的计算，以及黑洞大量吸积对周围物质的反馈研究。另外，(3)的计算结果已经确定，正在论文写作阶段。