2020 Fiscal Year Research-status Report
Exploring neutron stars and black holes via variable phenomena in magnetospheres
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19K03850
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
小嶌 康史 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (10192577)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 相対論 / 中性子星 / ブラックホール / 磁場 / 電磁流体力学 / 粒子加速 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下の3課題に関する成果を公表論文として発表した。
(1)強磁場の中性子星であるマグネターの活動性の起源は磁場の変動と考えられ、中性子星のクラスト（殻）部分の磁場進化モデルを探求している。局所的に磁場が強くなると、磁場のストレスが蓄積され、変形の弾性限界を超えた場合に起きる可塑性な流れ（plastic flow）を考慮に入れなければならず、その流れの反作用として磁場進化に影響を与える。この課題は前年度から実施していたもので、粘性的な可塑性な流れを取り入れた磁場進化の数値シミュレーション結果を発表した。粘性係数がある範囲の場合、磁場のエネルギーが循環的な運動エネルギーに効率的に転化され、磁場進化へ大きな影響があることが分かった。さらに、殻部分の変形の大きさを論じた。これは次年度に公表される予定である。
(2)ブラックホール近傍での変動現象を探るため、一般相対論の枠組みで粒子の電磁加速を考察した。磁気圏のモデルとしてForce-free電磁場が広く採用されるが、その性質を持ち、特殊な場合となる「ヌル電磁場」がバースト的に発生した場合に荷電粒子の加速を調べた。最大の運動エネルギーが磁場強度、粒子の質量や電荷、ブラックホールの質量（半径）に依存するかを明らかにした。
(3)ブラックホールまわりの電磁流体力学を取り扱う一般相対論的の手法を整備した。このテーマは以前から議論したもので、今年度に重力と相対論の専門紙に論文として公表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はコロナ禍により世界全体が混乱している中で、これまで研究の取りまとめや論文公表など可能な範囲を実行した。国内外の会議が中止やオンラインとなり、コミュニケーションにより研究の着想や深い理解が促進されない点が本当に残念である。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、本年度も可能な範囲で研究を進めることになる。しかし、当初の計画では国際会議発表の発表や小研究会の開催などに経費の使用を考えていたが、コロナ禍の影響でこの部分は不透明である。
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| Causes of Carryover |
国際会議発表の発表や小研究会の開催などに経費の使用を考えていたが、コロナ禍によりできなくなった。コロナ禍が収まり次第、人的交流等の費用として研究を加速するのに使用する。
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