2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19340171
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
星野 真弘 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (90241257)
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| Keywords | 相対論プラズマ / 粒子加速 / 無衝突衝撃波 / 航跡場加速 / 粒子シミュレーション |
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| Research Abstract |
これまで我々は、衝撃波上流の流速のローレンツ因子が1に比べて十分大き相対論衝撃波では、衝撃波面から電磁波が衝撃波上流に伝搬し、その先駆波のポンデラモーティブカもよる静電航跡場により電子が高エネルギーまで加速されることを指摘し、空間1次元の粒子シミョレーションを行うことにより、活動銀河核やガンマ線バースト天体に伴うあウトフロー領域の粒子加速として重要であることを議論してきた。当該年度においては、この研究成果をさらに発展すべく、先駆波領域における多次元プラズマ不安定性について考察を行った。
一般に航跡場加速では、斜め伝搬の波動も考える必要があり、伝搬方向と垂直な面での構造形成も期待される。空間2次元の衝撃波の数値シミュレーションは困難であるので、今回は先駆波領域だけに着目した部分系の2次元計算を行った。その結果、伝搬方向と垂直な方向にプラズマ密度および電流の粗密構造が作られ、それに伴って磁場の生成が顕著に起きることが明らかになった。シミュレーション結果から、生成された磁射負度は、先駆波の電磁場の振幅の2割程度まで達することがわかってきた。衝撃波における磁場生成は、フェルミ加速を考える上で好都合である航跡場加速により加速された高エネルギー粒子が、生成された強い磁場構造のもとで短時間で加速される可能性を示唆している。今後はこの研究を進めることで、相対論衝撃波による粒子加速と併せて磁場生成の機構についても、定量的な議論を行う。
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