部分電離プラズマ中の超新星残骸における宇宙線の加速機構と逃走過程の解明

部分电离等离子体中超新星遗迹中宇宙线的加速机制和逃逸过程的阐明

基本信息

批准号：
12J08344
负责人：
大平豊
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Aoyama Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J08344/
关键词：
超新星残骸衝撃波プラズマ粒子加速宇宙線

项目摘要

超新星残骸は銀河宇宙線の源として最有力天体である。宇宙線の加速過程とそれに必要な磁場についてはまだわかっていない。これまでの研究は、完全電離プラズマを仮定したが、超新星残骸からはHαも観測されており、その周りが完全電離でない事がわかっている。初年度では部分電離プラズマ中の無衝突衝撃波とそこでの粒子加速や磁場増幅過程を調べるため、イオン化を取り入れたプラズマ粒子シミュレーションコードの開発を行い、完成に至った。25年度は開発したシミュレーションコードを用いて計算を行った。以下の事を明らかにし、論文にした。1 衝撃波面に流入する上流の中性粒子のフラックスの数%が、衝撃波下流から上流へしみ出す。2 しみ出した中性粒子は、衝撃波上流でイオン化しピックアップイオンとなり、選択的に衝撃波を往復することで加速される。3 しみ出した中性粒子の影響で、衝撃波遷移層の厚みがジャイロ半径のスケールからイオン化の空間スケールと大きくなる。4 しみ出した中性粒子の影響で、衝撃波上流では音波が不安定になる。最後の結果の4は線形解析を行い、シミュレーションのみではなく、実際の超新星残骸でも生じる可能性があることを示し、論文にした。

超新星遗迹是银河宇宙射线最有可能的来源。宇宙射线的加速过程及其所需的磁场仍然未知。之前的研究假设等离子体完全电离，但在超新星遗迹中也观察到了Hα，表明周围区域并未完全电离。第一年，我们开发并完成了包含电离的等离子体粒子模拟代码，以研究部分电离等离子体中的无碰撞冲击波以及其中的粒子加速和磁场放大过程。 2015年，使用开发的模拟代码进行了计算。我澄清了以下内容并就此写了一篇论文。 1 流入冲击波前部的上游中性粒子通量的百分之几从冲击波的下游渗透到上游。 2 渗出的中性粒子在冲击波上游被电离，成为拾取离子，通过往复冲击波选择性地加速。 3 由于渗出的中性粒子的影响，激波过渡层的厚度从陀螺半径尺度增加到电离空间尺度。 4 由于渗透的中性粒子的影响，声波在冲击波上游变得不稳定。最终结果 4 通过进行线性分析发表在一篇论文中，表明它不仅可以出现在模拟中，而且也可以出现在实际的超新星遗迹中。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ESCAPE OF COSMIC-RAY ELECTRONS FROM SUPERNOVA REMNANTS

DOI：
10.1111/j.1365-2966.2012.21908.x
发表时间：
2011-06
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Y. Ohira;R. Yamazaki;N. Kawanaka;K. Ioka
通讯作者：
Y. Ohira;R. Yamazaki;N. Kawanaka;K. Ioka

Effects of Leakage Neutral Particles on Shocks

泄漏中性粒子对冲击的影响

DOI：
10.1088/0004-637x/758/2/97
发表时间：
2012
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Satoru Katsuda;Yutaka Ohira;Koji Mori;Hiroshi Tsunemi;Hiroyuki Uchida;Katsuji Koyama;and Toru Tamagawa;大平豊;Kazunori Kohri;Eveline A. Helder;Yutaka Ohira;Yutaka Ohira
通讯作者：
Yutaka Ohira

Simulations of Collisionless Perpendicular Shocks in Partially Ionized Plasmas

部分电离等离子体中无碰撞垂直冲击的模拟

DOI：
10.1103/physrevlett.111.245002
发表时间：
2013
期刊：
Physical Review Letters
影响因子：
8.6
作者：
Ohira;Yutaka
通讯作者：
Yutaka

Entropy at the Outskirts of Galaxy Clusters as Implications for Cosmological Cosmic-Ray Acceleration

星系团外围的熵对宇宙学宇宙射线加速的影响

DOI：
10.1088/2041-8205/767/1/l4
发表时间：
2013
期刊：
The Astrophysical Journal Letter
影响因子：
0
作者：
M. Garcia Perez;A. Gonzalez-Arroyo;M. Okawa;Yutaka Fujita
通讯作者：
Yutaka Fujita

Cosmic Ray Acceleration Mechanism

宇宙射线加速机制

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Satoru Katsuda;Yutaka Ohira;Koji Mori;Hiroshi Tsunemi;Hiroyuki Uchida;Katsuji Koyama;and Toru Tamagawa;大平豊;Kazunori Kohri;Eveline A. Helder;Yutaka Ohira;Yutaka Ohira;Yutaka Ohira
通讯作者：
Yutaka Ohira

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

大平豊其他文献

X線精密分光で明らかにする Puppis A SNR 爆発噴出物の運動学

Puppis A 通过精确 X 射线光谱揭示爆炸物喷射物的 SNR 运动学

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
勝田哲;大平豊;森浩二;常深博;内田裕之;小山勝二;玉川徹
通讯作者：
玉川徹

ニーチェ『人間的、あまりに人間的』における「歴史的哲学」再考

重新思考尼采《人性，太人性》中的“历史哲学”

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤優理;大林花織;Bing Theodre Zhang;田中周太;村瀬孔大;大平豊;山崎了;竹重志織・澤祐介・島谷健一郎・加藤和弘;竹重志織・澤祐介・加藤和弘;Shiori Takeshige & Kazuhiro Katoh;谷山弘太;谷山弘太;谷山弘太
通讯作者：
谷山弘太