目次

まえがき

第1章　相対論的天体現象とブラックホール
1.1 ブラックホール物語
1.2 ブラックホールの種類
1.3 ブラックホール降着円盤とブラックホール降着流
1.4 相対論的宇宙ジェット
1.5 一般相対論的輻射流体力学
1.6 ブラックホール・シャドウ
1章の章末問題

第2章　一般相対論による重力の記述
2.1 曲がった時空
2.2 球対称で静的な重力場
2.3 軸対称で定常な重力場
2.4 ブラックホールまわりの質点の運動
2.5 曲がった時空での光線の軌跡
2.6 ブラックホールの熱力学
2.7 ブラックホールの回転エネルギーの抽出
2章の章末問題

第3章　相対論的流体力学
3.1 状態方程式と相対論的音速
3.2 相対論的流体力学の基礎方程式
3.3 いくつかの応用と拡張
3.4 相対論的衝撃波
3.5 ブラックホール時空での流体の方程式系
3章の章末問題

第4章　ブラックホールまわりの流れ
4.1 定常球対称な降着
4.2 定常軸対称な降着円盤とトーラス
4.3 ブラックホールの自転の進化
4.4 時空のひきずりで湾曲した円盤
4.5 幅の広い輝線
4.6 ブラックホール降着円盤の振動モデル
4章の章末問題

第5章　相対論的電磁気学
5.1 マクスウェル方程式
5.2 フォースフリー磁場の波の特殊相対論的解
5.3 一般相対論的電磁場
5.4 ブラックホールまわりの局所的な座標系
5.5 マクスウェル方程式の3+1形式
5.6 電磁場のエネルギー角運動量の保存則
5章の章末問題

第6章　相対論的電磁流体力学
6.1 特殊相対論的MHD方程式
6.2 特殊相対論的MHD方程式の3+1形式
6.3 ミンコフスキー時空における磁場の凍結
6.4 相対論的MHD波動現象
6.5 相対論的磁気拡散
6.6 GRMHD方程式の共変形式
6.7 GRMHD方程式の3+1形式
6.8 理想GRMHDのプラズマの挙動
6.9 GRMHDにおける保存則
6章の章末問題

第7章　ブラックホール周辺の電磁場プラズマの挙動
7.1 ブラックホールまわりの真空磁場
7.2 一般相対論的グラド-シャフラノフ方程式
7.3 フォースフリー定常磁場
7.4 電磁場によるブラックホール回転エネルギーの引き抜き
7.5 ブラックホールまわりのプラズマの平衡
7.6 理想GRMHD定常流
7.7 MHDブランドフォード-ナエク機構とMHDペンローズ過程
7.8 理想GRMHD数値シミュレーション
7.9 抵抗性GRMHD数値シミュレーション
7章の章末問題

第8章　一般相対論的ボルツマン方程式
8.1 ボルツマン方程式
8.2 不変体積要素
8.3 一般的な変位ベクトルに対する不変体積要素
8.4 質量殻条件と不変ベクトル体積要素
8.5 不変分布関数と一般相対論的ボルツマン方程式
8.6 光子に対する一般相対論的ボルツマン方程式：輻射輸送方程式
8章の章末問題

第9章　一般相対論的輻射輸送
9.1 一般相対論的輻射輸送方程式
9.2 不変量と局所ミンコフスキー系の物理量との対応
9.3 一般相対論的輻射輸送方程式の簡単な解
9.4 幾何学的に薄い降着円盤中のブラックホール・シャドウ
9.5 一般相対論的輻射輸送方程式の形式解
9.6 不変源泉関数で書いた一般相対論的輻射輸送方程式
9.7 テトラッド系での一般相対論的輻射輸送方程式
9章の章末問題

第10章　一般相対論的輻射流体力学
10.1 光子数密度フラックスと数密度の保存則
10.2 輻射テンソルとエネルギー・運動量の保存則
10.3 輻射流体力学の基礎方程式
10.4 輻射4元力密度
10.5 輻射流体力学の発展方程式
10.6 混合系方程式と物理量の変換則
10章の章末問題

参考文献
章末問題の略解
索引