ガンマ線を用いたパルサーの放射機構及び銀河中心ブラックホール近傍の空間構造の研究

利用伽马射线研究脉冲星辐射机制及银河系中心黑洞附近的空间结构

基本信息

批准号：
10J08103
负责人：
木坂将大
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Hiroshima University
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 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J08103/
关键词：
パルサーブラックホールガンマ線宇宙線磁気圏粒子加速銀河

项目摘要

パルサーからの観測データを用いてパルサー周囲の電磁場構造と放射領域への制限を行うこと、また同時に銀河中心ブラックホールの周りのガスの空間構造に対して制限を行うことを目的として、以下のとおり実施した。(1)前年度の研究成果として、パルサー周囲の磁場構造は真空とした近似では妥当でなく、フォースフリー近似のもとでのシミュレーション結果とよく一致することを発見した。この応用として、パルサーから観測されるパルス放射はこの構造に大きく依存することから、パルスが観測可能なパルサーの幾何学パラメーターの範囲への修正を行った。その結果、これまでのおよそ2倍のパルサーが見つかることがわかり、このことはパルサーへの統計的性質の制限に対して重要である。また、光度曲線の振る舞いがこれまでのモデルで説明できないパルサーがみつかった。そこでこのパルサーの電磁場構造に対して地球に降り注ぐ電子・陽電子宇宙線の将来観測から制限できる可能性を指摘した。この他、パルサーより強い磁場を持つと考えられているマグネターの磁場構造に対し、ホール効果を考慮した磁場進化を計算することで調査を行い、双極磁場が小さいマグネターに対してこれまで考えられているトロイダル磁場ではなく、より高次のポロイダル磁場が効いている可能性を指摘した。(2)フレアのタイムスケールやスペクトルから放射領域に対する制限を行った結果、十分に強い制限は得られなかった。一方で、ブレーザーのGeV帯域にこれまで知られていないスペクトルの折れ曲がりが見つかった。また、近年ブラックホール近傍におけるダストの分布に対してより詳細なモデルが提案された。このモデルを利用してスペクトルの折れ曲がりに対する新たな解釈を与えて空間構造を制限できる可能性について、現時点では十分な結論には至っていないものの調査を進めている。

进行以下目的是为了使用PULSAR观察到的数据来限制脉冲星周围的电磁场结构和辐射区，同时限制了中央星系黑洞周围气体的空间结构。（1）作为上一年的研究结果，我们发现PULSAR周围的磁场结构在真空近似情况下无效，并且与无力近似下的模拟结果非常吻合。作为一种应用，由于从脉冲星观察到的脉冲辐射在很大程度上取决于这种结构，因此我们对可以观察到脉冲的脉冲星的几何参数进行了修改。结果表明，已经发现了许多脉冲星的两倍，这对于将统计特性限制为脉冲星很重要。此外，发现脉冲星的亮度曲线的行为无法通过以前的模型来解释。因此，他指出了该脉冲星的电磁场结构的可能性可能会受到对电子和正电子宇宙射线落在地球上的未来观察结果的限制。此外，通过计算磁场的磁场结构的演化来进行研究，磁场的磁场结构的演化被认为与脉冲星相比具有更强的磁场，并指出了大厅的效应，并指出一个高阶的poloidal磁场可能对具有较小偶极磁场的磁场有效，而不是先前考虑的圆环磁场。（2）由于从耀斑的时间尺度和光谱限制了发射区，因此没有获得足够的强极限。同时，在西装外套的GEV带中发现了以前未知的光谱弯曲。近年来，已经提出了更详细的模型，以在黑洞附近分布灰尘。尽管目前尚未得出足够的结论，但我们正在研究该模型可用于提供光谱弯曲的新解释和限制空间结构的可能性。