2016 Fiscal Year Research-status Report
乱流粒子加速に基づく高エネルギー天体現象の新たな描像
| Project/Area Number |
16K05291
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
浅野 勝晃 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (80399279)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺木 悠人 京都大学, 基礎物理学研究所, 研究員 (40733093)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 粒子加速 / プラズマ乱流 / ガンマ線バースト / 活動銀河核ジェット / パルサー星雲 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は順調に研究を進めることができ、高エネルギー天体における新しい加速機構としての乱流加速モデルをさらに押し進めることができた。特にガンマ線バースト（ＧＲＢ）における宇宙線加速モデルを提案して出版されたのが最も大きな成果である。従来のモデルでは、ＧＲＢで観測されている最高エネルギー宇宙線を説明しようとすると、多くのエネルギーが低エネルギー宇宙線によって占められ、莫大なエネルギーが要求されることが問題とされていた。しかし、我々の提唱する乱流加速モデルでは、エネルギーの大部分を最高エネルギー宇宙線が占めることとなり、無理なく観測を説明することができる。相対論的ジェットが減速を始めた時に乱流が励起され、比較的遅い宇宙線加速が起きたと考え、その宇宙線スペクトルを計算した。その結果、比較的遅い加速ではあるものの、充分粒子を加速でき、そのHardなスペクトルによって、エネルギーを最高エネルギー領域に集中させることができた。他のモデルや宇宙線源候補が有する問題を克服した、全く新しい最高エネルギー宇宙線生成モデルを提案することができた。
共同研究者とも乱流加速について研究を進め、幾つかは準備段階、幾つかは論文として発表されている。特に活動銀河核（ＡＧＮ）ジェットとパルサー星雲における乱流加速モデルの計算を進めることができたのが大きい。ＡＧＮジェットでは、複数の天体スペクトルに対し、我々のモデルを適用した結果、無理なくその曲率を持ったスペクトルを再現することに成功した。この結果は近々発表予定である。一方、パルサー星雲の電波放射についても、そのHardなスペクトルが謎とされてきたが、これについても乱流で加速しているというモデルを提案し、出版受理済みとなっている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題に関連した乱流加速に関する論文を出版し、共同研究者ともモデルの応用、発展的研究を進め、幾つかは出版、幾つかは準備中である。直接乱流加速とは結びつかないが、高エネルギー天体に関する論文も多数出版されている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度に共同研究者と進めた複数の研究テーマが論文投稿直前となっている。これらを投稿、出版する。乱流加速の基礎論についての研究も今年は開花させたい。共同研究者の移籍などもあり、こちらはやや滞っているので、残りの期間で成果を出し、発展させたい。その中で新たな課題、テーマが見えてくるはずである。乱流加速の現象論の天体への応用だけではなく、基礎論の方の重点を上げていきたい。
|
