超新星残骸に於ける磁場増幅機構の解明とそのガンマ線バースト放射機構への応用

超新星遗迹磁场放大机制的阐明及其在伽马射线爆发发射机制中的应用

基本信息

批准号：
10J03369
负责人：
井上剛志
金额：
$ 0.64万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

星間雲を内包した一般的な星間媒質から形成される超新星残骸(SNR)の性質について研究を行った。より具体的には熱的不安定性と呼ばれる一種の相転移によって現質的星間雲を形成し、その後に衝撃波を投入したときの系の進化を大規模な3次元磁気流体力学シミュレーションによって調べた。その結果、衝撃波と高密度な星間雲の相互作用によりSNR内部に乱流が生成され、乱流に伴うダイナモ効果によって磁場が強く増幅されることが明らかとなった。この磁場増幅はSNRを起源とする宇宙線加速にとって非常に重要な役割を果たしていると考えられる。また、シミュレーションの結果から期待されるSNRの観測的特徴を解析した所、最近のガンマ線宇宙望遠鏡Fermiが明らかにした星間雲と相互作用するSNRのガンマ線スペクトルを本研究のシミュレーションは非常に良く再現し、その起源が衝撃波と高密度雲の相互作用時に形成される反射衝撃波であることが明らかとなった。同様に衝撃波の速度が光速に近い場合について相対論的磁気流体力学シミュレーションを行い、宇宙最大の爆発現象であるガンマ線バーストで必要とされる未解明の磁場増幅現象がSNRの場合と同様の磁場増幅機構で説明可能であることを明らかにした。

我们研究了由含有星际云的常见星际介质形成的超新星残留物（SNR）的特性。更具体地说，当定性星际云是由一种称为热稳定性的相变形成的系统的演变，随后通过大规模3D磁性水力学模拟研究了冲击波。结果，由于冲击波与高密度星际云之间的相互作用，SNR内部产生了湍流，并且通过与湍流相关的发电机效应强烈放大了磁场。人们认为，这种磁场放大在宇宙射线加速度中起着非常重要的作用，该加速源自SNR。此外，当我们分析SNR的观察到的特征是从模拟结果预期的，这项研究的模拟再现了SNR与星际云相互作用的伽马射线谱，这在最近的Gamma-ray空间远程远程Fermi中揭示出来，并揭示了其起源的相互作用的震动摇摆不相互作用。同样，我们进行了相对论的磁性水力动力学模拟，对于冲击波的速度接近光速，并表明伽马射线爆发所需的无法解释的磁场扩增现象（宇宙中最大的爆炸现象）可以通过磁场临时机械的情况来解释。

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）

相対論的衝撃波における乱流磁場増幅とGRB放射への応用

相对论激波中的湍流磁场放大及其在GRB辐射中的应用

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上剛志;浅野勝晃;井岡邦仁
通讯作者：
井岡邦仁

超新星残骸におけるRichtmyer-Meshkov Instabilityの役割

Richtmyer-Meshkov 不稳定性在超新星遗迹中的作用

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上剛志;山崎了;犬塚修一郎
通讯作者：
犬塚修一郎

相対論的衝撃波における乱流磁場増幅の3次元RMHDシミュレーション

相对论激波中湍流磁场放大的 3D RMHD 模拟

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上剛志;浅野勝晃;井岡邦仁
通讯作者：
井岡邦仁

TWO-STEP ACCELERATION MODEL OF COSMIC RAYS AT MIDDLE-AGED SUPERNOVA REMNANTS : UNIVERSALITY IN SECONDARY SHOCKS

中年超新星遗迹宇宙射线的两步加速模型：二次冲击中的普遍性

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
0
作者：
Tsuyoshi Inoue;Ryo Yamazaki;Shu-ichiro Inutsuka
通讯作者：
Shu-ichiro Inutsuka

超新星残骸研究の新展開:SNRは本当に宇宙線陽子加速器なのか?

超新星遗迹研究新进展：SNR真的是宇宙射线质子加速器吗？

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上剛志;山崎了;犬塚修一郎
通讯作者：
犬塚修一郎

DOI：
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通讯作者：
井上剛志