スライド 1 - 愛知教育大学 物理#12539;宇宙科学領域.pptx

フォースフリーブラックホール磁気圏~BH時空におけるGS方程式の解析~　　大阪市立大学　宇宙物理重力研究室　孝森洋介3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学ブラックホール候補天体と高エネルギー現象活動銀河核ガンマ線バーストブラックホールがエンジンか？3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学もちろんフルに扱いたいけど???回転ブラックホール + 電磁場 + プラズマ＋輻射複雑なシステム今日は磁場構造に注目3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学BH + Disk system with Magnetic FieldBlandford-Znajek process Blandford-Payne process Magnetic Coupling AGNジェットを説明(？)ＢＨDisk磁力線3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学内容?定常軸対称フォースフリーBH磁気圏　?Grad-Shafranov方程式?GS方程式の解析　?Blandford-Znajekモノポール解　?GS方程式の数値解　?Extreme BH時空での解析?まとめ3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学準備①?Kerr背景時空：物質などのつくる重力場は無視．?ZAMO（Zero Angular Momentum Observer）からみた電場と磁場※やっていることは３＋１分解ZAMOの4元速度3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学準備②?プラズマの慣性を無視（フォースフリー）?電磁場は定常軸対称3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学定常軸対称フォースフリーBH磁気圏基本量磁場or電流：磁束　　：全電流　　ＢＨ：磁力線の角速度　　これらで電磁場は書き表すことができる。電流は磁力線に沿って流れる。　3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学Grad-Shafranov方程式G-S方程式は2種類の特異面を持つ。?light surface：　　?ホライズン：3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学磁力線Outer light surface　ＢＨホライズン　Inner light surface　ホライズンから遠方まで大域的な領域でGS方程式の解を得ることは難しい．　3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学GS方程式の解析?Blandford-Znajekモノポール解?GS方程式の数値解?球対称Extreme BH時空での解析3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学Blandford-Znajekモノポール解ゆっくり回転BH ＋ ゆっくり回転磁場（BlandfordZnajek，1977）3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学Blandford-Znajekモノポール解を微小パラメータにし摂動計算．　の場合が０次解（Schwarzschild BH周りの真空磁場）．　Outer Light SurfaceBHから離れる。　ホライズンと縮退する。　ＢＨInner Light Surface近似方程式にはG-S方程式にあったlight surfaceの特異性がない．2009/9/29中間発表会Blandford-Znajekモノポール解McKinney Gammie (2004) : ダイナミカルMHD数値計算軸付近はほとんどBZモノポール解．3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学Blandford-Znajekモノポール解Tanabe Nagataki (2008) : 4次の計算．?全エネルギー流束を数値計算と　4次までの近似解との比較．?遠方の境界条件がきまらない．Tchekhovskoy, Narayan, McKinney(2010) : 6次まで計算．3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学GS方程式の解析?Blandford-Znajekモノポール解?GS方程式の数値解?球対称Extreme BH時空での解析3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学Light Surfaceの困難さlight surface条件light surface条件はNeumann境界条件解はlight surfaceで不連続になる．3/March/2010第3回BH磁気圏勉強会＠大阪市立大学Light Surfaceの取り扱い?Light Surface上の正則条件これは電流を決める式と思う．Contopoulos, Kazanas Fend (1999)?Light S