2014 Fiscal Year Research-status Report
パルサー・マグネター状態遷移から探る粒子加速機構および量子電磁気学効果の研究
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25400221
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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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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | パルサー / 粒子加速 / 磁気圏 / プラズマ / ポーラーキャップ / 電磁量子力学 / マグネター / X線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実施計画に基づき次の３つの項目について研究をすすめている。
(1)パルサーの磁極域(Polar Cap)の一次元粒子シミュレーションコードの開発と計算の実施、(2)強磁場パルサーに関する電波、X線、ガンマ線による観測情報の収集、(3)電磁量子力学(QED)効果を計算プログラムに実装すること。
まず、(1)については初期の計算を終え、先行研究では境界条件が不適切で物理的でない(人為的な)加熱が発生していることをつきとめた。人為的加熱を除去する正しい数値計算の取り扱い法を開発した。(論文投稿中)
(2)については近傍のパルサーについて情報を集約し、ダイポール磁場がつよい電波パルサーでは、ダイポール以外の磁場成分も強いらしく、いくつかのパルサーではマグネターのような磁気加熱をすることがわかった。今後、定量的な評価を行う予定である。
(3)曲率ガンマ線を評価する副プログラムを完成。電子・陽電子対生成を粒子プログラムに組み込んだテスト計算を実施した。先行研究にみられる対生成により粒子加速の停止がみられ、間欠的に加速する様子を再現することができた。今後、このコードを用いて新しい現象を見つけてゆことが目標となる。
また、(2)では観測が欠如しているパルサーについては米国のChandra X線望遠鏡のアーカイブデータを用いた調査をする予定であり、そのための準備が現在開始されている。共同研究者は、東京工業大学、谷津氏、KEK、木坂氏、東北文教大学、大野寛氏、埼玉大、安田哲也氏、筑波技大、和田智秀氏、本学在学、横山聡志、渡邉瑛里である。
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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
(1)については、コード開発は第一段階は完成、結果は論文投稿された(但し、レフリーが不理解で困っている)、ので順調である。(2)の観測データ集積は順調であるが、解析に予想以上の時間がかかると予想され、遅延が予想される。(3)対生成のプログラムのテスト計算は成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は最終年度に向けて以下を実施する：
(1)対生成の粒子シミュレーションコードの完成とそれを用いた間欠的粒子加速が電流のスイッチングで開始する様子の数値シミュレーションする。
(2)通常のパルサーの中に、マグネターのような散逸性の磁場が発生する確率をもとめ、それが粒子加速、電波放射に与える影響を評価する。
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| Causes of Carryover |
共同研究する大学院学生の学会発表において本人が行けなかったためその予算分が未支出となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度の共同研究旅費がとして使い、研究を推進したい。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Sub-MeV Band Observation of a Hard Burst from AXP 1E 1547.0−5408 with the Suzaku Wide-band All-sky Monitor2015
Author(s)
Yasuda T., Iwakiri W.B., Tashiro M. S., Terada Y., Kouzu T., Enoto T., Nakagawa Y.E., Bamba A., Shibata S., Makishima K., and The Suzaku-WAM team
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Journal Title
Publications of the Astronomical Society of Japan
Volume: 180
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] パルサー風2014
Author(s)
柴田晋平
Organizer
宇宙プラズマ理論研究
Place of Presentation
東北大学片平さくらホール、仙台市
Year and Date
2014-08-13 – 2014-08-14
Invited
