Global 3D MHD simulations of young SNR interacting with molecular clouds

年轻 SNR 与分子云相互作用的全局 3D MHD 模拟

基本信息

批准号：
20F20804
负责人：
犬塚修一郎
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-11-13 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

超新星残骸は地球に降り注ぐ宇宙線と呼ばれる高エネルギー粒子(核子と電子)の加速器であると考えられているが、理論的にも観測的にもまだ十分に検証されているわけではない。本研究では、現実的な星間物質の構造を考慮することで宇宙線の加速器である超新星残骸の進化に関する研究を行った。星間媒質は遷音速の乱流状態にあることから、コルモゴロフスペクトルを持つ密度揺らぎを超新星による爆風が伝播する媒質として設定した。超新星残骸の膨張はX線の輝線放射の線幅の広がりから観測的に測定することが可能であるが、近年のX線観測の結果は、その膨張速度の動径構造が一様な星間媒質を衝撃波が膨張した時のそれとは異なっていることを示していた。昨年度までの研究によって、非一様な星間媒質から形成される超新星残骸のシミュレーションは実行済みであるので、そのデータを用いてX線の擬似観測を行った。その結果、密度の非一様性と衝撃波の相互作用によって発生する乱流が、超新星残骸からのX線放射構造に影響を与え、観測と無矛盾なX線放射線幅の動径構造が再現されることが明らかとなった。この成果と昨年度の成果は、合わせて査読付き欧文誌である Astronomy & Astrophysics に投稿し、受理、出版されることとなった。

超新星遗迹被认为是落在地球上的高能粒子（核子和电子）（称为宇宙射线）的加速器，但这一点尚未在理论上和观测上得到充分验证。在这项研究中，我们通过考虑星际介质的真实结构，研究了超新星遗迹（宇宙射线加速器）的演化。由于星际介质处于跨音速湍流状态，因此将具有柯尔莫哥洛夫谱的密度涨落设置为超新星爆炸波传播的介质。超新星遗迹的膨胀可以通过X射线发射线宽度的加宽来观测测量，但最近的X射线观测结果表明，膨胀速度的径向结构在恒星之间是均匀的，这与恒星不同。当冲击波通过介质传播时会发生什么。截至去年的研究结果，已经对非均匀星际介质形成的超新星遗迹进行了模拟，因此我们利用这些数据进行了X射线的伪观测。结果，密度不均匀性和冲击波相互作用产生的湍流影响了超新星遗迹的X射线辐射结构，再现了与观测一致的X射线辐射宽度的径向结构。那该结果与去年的结果一起提交给欧洲同行评审期刊《Astronomy & Astrophysics》，并被接受并发表。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Exploring the Atwood-number dependence of the highly nonlinear Rayleigh-Taylor instability regime in high-energy-density conditions

探索高能量密度条件下高度非线性瑞利-泰勒不稳定状态的阿特伍德数依赖性

DOI：
10.1103/physreve.104.045213
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.4
作者：
Rigon G.;Albertazzi B.;Mabey P.;Michel Th.;Falize E.;Bouffetier V.;Ceurvorst L.;Masse L.;Koenig M.;Casner A.
通讯作者：
Casner A.

Hydrodynamic instabilities in a highly radiative environment

高辐射环境中的流体动力学不稳定性

DOI：
10.1063/5.0089994
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.2
作者：
G. Rigon; B. Albertazzi; P. Mabey; Th. Michel; P. Barroso; A. Faenov; R. Kumar; C. Michaut; T. Pikuz; Y. Sakawa; T. Sano; H; Shimogawara; S. Tamatani; A. Casner; M. Koenig
通讯作者：
M. Koenig

High-power laser experiment forming a supercritical collisionless shock in a magnetized uniform plasma at rest

在静态磁化均匀等离子体中形成超临界无碰撞激波的高功率激光实验