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学科(専攻)・科目の種別等
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基盤理学 物理学コース ・・・・・・・・・・・・・・・ |
授業コード Class Code |
S21220501 | 科目コード Course Code |
S212205 |
| 授業の方法 Course Type |
講義 | 単位数 Credits |
2 | ||
| 期別 Semester Offered |
前期 | 曜日・時限 Day & Period |
火５ | ||
| 授業科目 Course Title |
宇宙物理学III |
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| Astrophysics III | |||||
| 副題 Subtitle |
降着円盤の物理学 | ||||
| 担当教員 Instructor |
松元 亮治,宮路 茂樹 | ||||
| 履修年次／セメスター Students' Year/Semester to take the Course |
1-5年 | 時間数 Total Hours |
30時間 | 受入人数 Maximum Number of Students |
10名 |
| 受講対象 Students for whom Course is Intended |
大学院生 | ||||
| 概要 Brief Description |
ブラックホールのまわりに形成される回転円盤（降着円盤）の理論について講義する。降着円盤におけるさまざまな輻射過程についても扱い、降着円盤やジェットから放射される輻射スペクトルについても論じる。 | ||||
| 目的・目標 Objectives and Goals |
重力を及ぼす天体に物質が回転しながら落下する際に形成される回転円盤は降着円盤と呼ばれ、重力エネルギーを解放することにより、Ｘ線放射、ジェット噴出などさまざまな天体活動現象のエネルギー源になる。本講義では降着円盤における物理過程についての理解を深めることを目的として、円盤内部における角運動量輸送機構、代表的な輻射過程、定常降着円盤のモデル等について講義する。また、円盤の安定性、降着円盤から噴出するジェットの加速機構についても論じる。 | ||||
| 授業計画・授業内容 Course Plans and Contents |
１ 序論：降着円盤とは？ ２−３ 降着円盤のダイナミックス：ブラックホールのまわりの粒子軌道、 最終安定軌道、回転トーラスの平衡形状、円筒座標系磁気流体方程式 ４ 角運動量輸送機構：差動回転円盤の安定性、磁気回転不安定性 ５−６ 輻射と輻射輸送：輻射輸送方程式、散乱と吸収、平均不透明度、 鉛直方向のエネルギー輸送、降着円盤の鉛直構造 ７ 標準降着円盤モデル：α粘性、円盤構造、円盤からの輻射スペクトル、安定性 ８−９ スリム円盤モデル：遷音速定常解、音速点のトポロジー、リミットサイクル、 輻射磁気流体力学、スリム円盤のスペクトル １０−１１ 光学的に薄い円盤の定常モデル：移流優勢解、ＳＬＥ解、 ２温度降着円盤、シンクロトロン放射、コンプトン散乱、輻射スペクトル １２ 円盤振動：振動不安定性、非軸対称振動、円盤振動とＱＰＯ １３ ブラックホール候補天体のアウトバーストと降着円盤の状態遷移 １４−１５ 磁気流体ジェット：定常モデル、加速メカニズム、輻射スペクトル 受講者はテキストの内容を予習してくること。 |
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| キーワード Keywords |
宇宙物理学、降着円盤、ブラックホール、磁気流体力学、輻射輸送、宇宙ジェット | ||||
| 教科書・参考書 Textbooks/Reference Books |
テキスト Black Hole Accretion Disks, Second Edition, S. Kato, J. Fukue and S. Mineshige, Kyoto Univ. Press |
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| 評価方法・基準 Evaluation Procedures and Criteria |
授業への取り組みの積極性、レポートなどを総合的に加味して評価する。 | ||||
| 関連科目 Related Courses |
宇宙物理学Ｉ、宇宙物理学II、宇宙物理特論、宇宙物理学概論、一般相対性理論 | ||||
| 履修要件 Prerequisite |
宇宙物理学I を履修していることが望ましい | ||||
