2020 Fiscal Year Research-status Report
Exploration of the origin of Galactic cosmic-rays
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18K03647
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
藤田 裕 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (10332165)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 宇宙線 / 銀河団 / AGN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
銀河団で宇宙線加速を引き起こす銀河団ガス内での乱流についての研究を行った。乱流は直接宇宙線を加速するのみならず、活動銀河核 (AGN) で生成された宇宙線を銀河団内に分布させ、銀河団コアを加熱する一方、AGN の活動にも影響を与える。そこでコアが定常であるという仮定をせずに、乱流が存在する銀河団コア中の AGN の振る舞いについて数値シミュレーションで調べた。乱流はAGN 起源ではなく、銀河団が成長する過程で発生するものを考えた。この計算の結果、AGN が間欠的にバーストすることがわかった。つまり大部分の期間はAGN の活動は弱く、乱流がコアの外部から内部に向かって熱を運ぶことでコアを準定常状態を保つ、しかし放射冷却が乱流による加熱をやや上回るので、次第に冷却に伴うAGN へのガス流入量が増加し、最終的にAGN はバーストする。また星間ガスの電離状態に影響を与えると考えられる低エネルギー宇宙線の伝搬についての研究も行った。低エネルギー宇宙線は、宇宙線加速過程の初期段階も反映している。そこでX線中性鉄輝線という近年注目されている新しい観測手段と、電波によるガスの電離率の観測、さらにはガンマ線の観測を組み合わせることで、低～高エネルギーの宇宙線の分子雲への浸透過程を調べることができることを示した。具体的には移流拡散方程式を用いて各エネルギーの宇宙線がどのくらい分子雲に浸透できるかを見積もり、分子雲が中性鉄輝線、電離率、ガンマ線でどのように観測されるかを予想した。さらに新しい宇宙線加速源として注目されているガンマ線連星の研究も行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの感染拡大のため出張ができなくなった。そのため打ち合わせや研究発表に支障をきたした。予定していた旅費の支出が無くなったこともあり、その分を次年度に繰り越し、研究期間を延長することにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究を着実に遂行し当初の目的を達成する。困難となった出張の代わりにオンラインミーティングを活用する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの感染拡大のため出張ができなくなった。そのため打ち合わせや研究発表に支障をきたした。予定していた旅費の支出が無くなったこともあり、その分を次年度に繰り越し、研究期間を延長することにした。オンラインミーティングを活用して研究を続行する。
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