2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15540227
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
柴田 晋平 山形大学, 理学部, 教授 (90187401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星野 真弘 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90241257)
森 浩二 宮崎大学, 工学部, 助教授 (00404393)
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| Keywords | 粒子加速 / パルサー / 星雲 / X線 / 衝撃波 / 星間空間 |
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| Research Abstract |
かに星雲はその中心に強磁場・高速自転の中性子星(パルサー)を持っている。パルサーは回転のエネルギーを磁化した相対論的なプラズマとして放出し(これをパルサー風と呼ぶ)、そのエネルギーによりかに星雲は輝いている。従来のかに星雲の描像ではパルサー風のエネルギーは殆どプラズマの運動エネルギーとして放出されていると見ていた(ローレンツ因子は百万以上のプラズマの流れ)。本研究は、この描像が誤りである可能性があることを提案し、それを検証しようとする。
2003年にはパルサー風の直後のプラズマは乱流的になることを観側的に指摘した。2004年は、パルサー風の作る衝撃波の下流が乱流的になることを、星雲の偏光を理論的に計算し観測と比較することで確実にした。
2005年(本年)は、(1)新しい描像の核心部分である衝撃波およびその下流での磁気エネルギーの散逸課程の研究、および、(2)その過程の直接検証を目指した観測を実施した。
(1)については、パルサー風中の磁気中性面が衝撃波において散逸する場合の一般化したジャンプコンディションを定式化し、衝撃波後方の流れを導いた。また、粒子シミュレーションによって磁気中性面を起源に磁気音波が作られ、粒子加速の効率が増加することを示した。(2)については、X線と可視光、赤外線での同時観測を実施し、X線を放射する粒子と赤外線を放射する粒子が同時に加速される様子やそれが波として伝わる現象を見つけた。これらのことから本研究で目指した、磁気散逸効果がキーであることがより明確になった。しかし、新しい描像の完全な姿を導くには至らなかった。
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