サブ課題C「ブラックホールと超新星爆発における高エネルギー天体現象の解明」

【サブ課題Ｃ】ブラックホールと超新星爆発における高エネルギー天体現象の解明

 

概要

ブラックホールの形成および進化史、ブラックホール周囲で生じる高エネルギー現象のメカニズム、さらにはブラックホールが星や銀河の進化に与える影響を解明します。宇宙の物質循環のカギとなる重力崩壊型超新星の爆発機構を、原子核やニュートリノに関する素過程およびニュートリノ輻射輸送現象をできるだけ緻密に扱った第一原理計算に基づいた3次元シミュレーションによって明らかにします。

 

本課題における目標・手法

ブラックホール降着円盤の構造とダイナミクスを解明し、相対論的ジェットの生成機構を明らかにします。さらに、超巨大ブラックホールの成長過程と超巨大ブラックホールの成長が周囲の星や銀河の進化に与える影響を解明します。ニュートリノ輻射輸送を組み込んだ空間３次元の第一原理計算を駆使して超新星爆発メカニズムを解明します。

 

実施体制

筑波大学、千葉大学、早稲田大学、国立天文台、沼津高専、および国内外８連携機関

研究総括：大須賀 健 (筑波大学計算科学研究センター 教授)

 

本課題協力者の成果より (重点課題９)

 

ブラックホール周囲の降着円盤と相対論ジェット(Takahashi et al. 2016)

 

左：ELTによるM87の巨大ブラックホールの観測結果
右：一般相対論的輻射輸送計算コードRAIKOUによる計算結果
(Kawashima et al. 2019, EHT collaboration 2019)

 

超新星3次元シミュレーション(Takiwaki et al. 2014)を元に描いた超新星爆発のイメージ図