活動天体における粒子加速とガンマ線放射

活动物体中的粒子加速和伽马射线发射

基本信息

批准号：
10117210
负责人：
高原文郎
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

1. ASCAで観測された多数のブレーザーについて、多周波同時観測データを使って相対論的ジェットの物理状態を推定した。これまでの代表例の場合と同様に、ジェットでは相対論的電子が磁場を凌駕した状態にあることを確認した。2. シンクロトロン吸収によるジェットのバルクな加速機構を定量的に検討した。ジェット内の磁場や電子のエネルギーが最も適切な場合には、電子陽電子対からなるジェットはローレンツ因子が100程度まで加速されうることを示した。しかし、光学的厚さの効果を考慮すると、大きなローレンツ因子を持った部分の全運動エネルギーはエディントン光度の1%以下でしかない。3. 高温降積円盤中での電子陽電子対平衡を、円盤からの対の逃散も含めて一層近似のもとで解き、降積率が大きい場合には円盤で散逸されたエネルギーの大部分が対の内部エネルギーと運動エネルギーに転化することを示した。電子陽電子対は高温イオンからクーロン衝突により相対論的な温度まで加熱され、自らの圧力勾配で加速されジェットを作ることになる。この機構は本研究で新たに発見されたものであり、重力エネルギーの解放とジェット形成との関係を具体的に結びつけた点で、意義が大きい。4. パルサーの磁極について、沿磁力線電場と粒子加速の整合的取り扱いを試み、対生成による電場の遮蔽のモデルを検討した。一次電子と二次電子および二次陽電子の3流体の間に摩擦がない場合には、遮蔽できる電場はかなり小さいことを明らかにした。3流体の間に摩擦がある場合には遮蔽できる電場が大きくなり、整合的なモデルが構成可能なことも示した。

1. 我们利用ASCA观测到的大量耀变体的多频同步观测数据估计了相对论性喷流的物理状态。与之前的代表性示例一样，我们确认在射流中，相对论性电子处于超出磁场的状态。 2.定量研究了同步加速器吸收引起的射流整体加速机制。我们证明，当射流中的磁场和电子能量最佳时，由电子-正电子对组成的射流可以加速到洛伦兹因子 100 左右。但考虑到光学厚度的影响，洛伦兹因子较大的部分的总动能小于爱丁顿光度的1%。 3. 我们用更近似的方法求解高温吸积盘中的电子-正电子对平衡，包括电子对从吸积盘逃逸，发现当吸积率较大时，大部分能量在吸积盘中消散结果表明，能量转化为一对内能和动能。电子-正电子对通过与热离子的库仑碰撞被加热到相对论温度，并通过它们自身的压力梯度加速以形成射流。这一机制是本研究新发现的，其意义在于它具体联系了引力能的释放与喷流形成之间的关系。 4.关于脉冲星的磁极，我们尝试以一致的方式处理场对准电场和粒子加速度，并研究了通过对产生屏蔽电场的模型。结果表明，当一次电子、二次电子、二次正电子三种流体之间没有摩擦时，能够屏蔽的电场很小。研究还表明，当三种流体之间存在摩擦时，可屏蔽的电场会增加，并且可以构建一致的模型。