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確率微分方程式を用いたFermi、CTA時代の宇宙線起源伝播モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22540264
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関茨城大学

研究代表者

柳田 昭平  茨城大学, 名誉教授 (40013429)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード宇宙線 / 起源と伝播 / Fokker-Planck方程式 / 確率微分方程式 / 伝播 / 加速と伝播 / 太陽変調 / 電子成分 / 超新星
研究成果の概要

銀河宇宙線はエネルギー的考察と、超新星残骸からの高いエネルギーガンマ線放射の検出、および超新星爆発に伴う衝撃波による効率的な加速機構の理論的考察から、超新星残骸にその起源を持つと考えられる。本研究では銀河内での超新星発生が時間的、空間的に離散的である事実を全面的に取り入れて、加速源である超新星残骸から太陽系に到達する宇宙線の伝播を、確率微分方程式を用いて数値的に解き、この伝播プロセスを特徴付けるパラメータB/C比のエネルギー依存性を導き、AMS-02による最新の観測結果を再現できること、星間空間乱流磁場がKraichnanモデルで記述されることを見いだした。

報告書

(6件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] A stochastic simulation of the propagation of Galactic cosmic rays reflecting the discreteness of cosmic ray sources2015

    • 著者名/発表者名
      S.Miyake, H.Muraishi, and S.Yanagita
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 573 ページ: A134-A134

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201424442

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron acceleration with improved Stochastic Differential Equation method: Cutoff shape of electron distribution in test-particle limit2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yamazaki, Tatsuo Yoshida, Yuke Tsuchihashi, Ryosuke Nakajima, Yutaka Ohira, Shohei Yanagita
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Astrophysics

      巻: 5-6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.jheap.2015.02.001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drift motions of galactic cosmic rays in the regular galactic magnetic field2013

    • 著者名/発表者名
      Shoko Miyake and Shohei Yanagita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 33rd International Cosmic Ray Conference (http://www.cbpf.br/~icrc2013/)

      巻: 電子出版 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] The charge dependence of cosmic-ray modulation in a Fisk-twe heliospheric magnetic field2012

    • 著者名/発表者名
      Shoko Miyake, Shohei Yanagita
    • 雑誌名

      Proceeding of the 32^<nd> International Cosmic Ray

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 規則的銀河磁場が銀河宇宙線伝播過程に及ぼす影響:拡散係数の磁場依存性2015

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子、柳田昭平
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会(2015年)
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キヤンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 規則的銀河磁場が銀河宇宙線伝播過程に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子、柳田昭平
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大本庄キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 太陽系近傍における銀河宇宙線のエネルギースペクトルの起源2014

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子、柳田昭平
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 銀河宇宙線陽子・電子の銀河系内伝播過程におけるドリフト効果2013

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子、柳田昭平
    • 学会等名
      日本物理学会2013秋季大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Drift motions of galactic cosmic rays in the regular galactic magnetic field2013

    • 著者名/発表者名
      Shoko Miyake and Shohei Yanagita
    • 学会等名
      33rd International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      SulAmerica Convention Center, Rio de Janeiro
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 確率微分方程式を用いた銀河宇宙線年齢分布の推定III2013

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Force-field近似におけるmodulation Parameterの運動量依存性2012

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子、柳田昭平
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 銀河宇宙線電子・陽電子比と銀河宇宙線太陽変調2010

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子、柳田昭平
    • 学会等名
      日本ん物理学会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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