高密度星磁気圏での電磁場エネルギー散逸機構と高速電波バーストの起源の解明

阐明致密恒星磁层中电磁场能量耗散机制和高速射电爆发的起源

基本信息

批准号：
16J06773
负责人：
木坂将大
金额：
$ 2.08万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

中性子星やブラックホールなどの高密度天体に見られる活動性、特にウィンドやジェットなどは、その天体が持つ強い磁場が深く関連していると考えられている。本研究の目的は、高密度天体が周囲に形成する磁気圏において起こることが期待されている電磁場のエネルギーから粒子のエネルギーへ変換、さらにその粒子が電磁波を放射するまでの一連の機構に対し、解析的モデルや粒子シミュレーション等を用いた解析からその解明に迫ることである。1. ブラックホール近傍での電磁カスケードによる電磁場から粒子へのエネルギー変換過程を明らかにするため、電磁カスケードの結果として生成される粒子数に対してこの値を見積もるための解析的モデルを構築した。これは数値計算結果を解析する上で指標となる。2. ブラックホール近傍での電磁カスケード現象を明らかにするため、粒子生成と一般相対論的効果を考慮したプラズマ粒子シミュレーションを行った。結果として、電磁カスケードによる粒子へのエネルギー変換効率、さらに観測されるガンマ線光度とエネルギースペクトルに対する背景光子場の依存性を明らかにした。3. 連星中性子星合体からの重力波イベント GW170817 に付随したガンマ線イベント GRB 170817A に対して提案しているショートガンマ線バーストの散乱モデルは、このイベントに付随していた残光の観測データとも無矛盾であることを明らかにした。また、これまでは散乱成分の明るさは解析的な見積もりであったのに対し、散乱過程に対する数値計算を行うことで散乱成分の明るさの角度依存性を明らかにし、将来的に検出されるイベントの数が増えることで統計的に他のモデルと区別できる可能性を示した。

人们认为，在高密度的天体中发现的活性，例如中子星和黑洞，尤其是风和喷气机，与天体所具有的强磁场密切相关。这项研究的目的是探索一系列的机制，这些机制转化了电磁场的能量，这些机制有望在围绕高密度物体的磁层中发生，从分析模型和粒子模拟中发生在高密度物体周围的磁层中，甚至是辐射电磁波的能量。 1。为了阐明黑洞附近电磁级联反应从电磁场到颗粒的能量转换过程，构建了一个分析模型，以估算由于电磁级联反应而产生的颗粒数量的该值。在分析数值计算结果时，这是一个指标。 2。为了阐明黑洞附近的电磁级联反现象，考虑了粒子的产生和一般相对论效应，进行了血浆粒子模拟。结果，揭示了电磁级联反应到颗粒的能量效率，以及背景光子场对观察到的伽马射线光度和能量谱的依赖性。 3。提出的短伽玛射线爆发的散射模型是针对伽马射线事件GRB 170817a伴随重力波事件的GW170817，来自二进制中子中子星的结合GW170817，显示短伽玛射线突发的散射模型与此事件相关的观察到的数据一致。另外，虽然以前散射成分的亮度是分析估计值，但散射过程上的数值计算揭示了散射成分亮度的角度依赖性，表明将来检测到的事件数量可以与其他模型区分开。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Wide-Band Spectra of Giant Radio Pulses from the Crab Pulsar

蟹状脉冲星的巨型射电脉冲的宽带光谱

DOI：
10.3847/0004-637x/832/2/212
发表时间：
2016
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Ryo Mikami;Katsuaki Asano;Shuta J. Tanaka;Shota Kisaka;Mamoru Sekido;Kazuhiro Takefuji;Hiroshi Takeuchi;Hiroaki Misawa;Fuminori Tsuchiya;Hajime Kita;Yoshinori Yonekura;Toshio Terasawa
通讯作者：
Toshio Terasawa

Search for the time evolution of the synchrotron X-ray spectrum of the youngest Galactic supernova remnant G1.9+0.3 using Suzaku

使用朱雀搜索最年轻的银河超新星遗迹 G1.9 0.3 的同步加速器 X 射线光谱的时间演化