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電子・陽電子プラズマ中の相対論的無衝突衝撃波と粒子加速の運動論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24540277
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関国立天文台 (2014-2015)
広島大学 (2012-2013)

研究代表者

加藤 恒彦  国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 専門研究職員 (90413955)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードプラズマ / 衝撃波 / 粒子加速 / 粒子シミュレーション / 不安定性
研究成果の概要

無衝突衝撃波の大規模粒子シミュレーションを行い、衝撃波の形成過程と粒子加速過程について運動論的な観点から研究した。その結果、衝撃波上流領域で磁場の乱れを伴った大振幅波が励起されることや、一部の粒子が加速され冪型のエネルギースペクトルを形成すること、加速過程は粒子がジャイロ周期程度の短い時間で衝撃波面を往復する速いフェルミ型加速であることなどが明らかになった。また、衝撃波粒子加速のプラズマ粒子シミュレーションに関係する数値的な問題についても研究を行った。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] PARTICLE ACCELERATION AND WAVE EXCITATION IN QUASI-PARALLEL HIGH-MACH-NUMBER COLLISIONLESS SHOCKS: PARTICLE-IN-CELL SIMULATION2015

    • 著者名/発表者名
      Tsunehiko N. Kato
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 802 号: 2 ページ: 115-115

    • DOI

      10.1088/0004-637x/802/2/115

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] PICシミュレーションにおける高エネルギー粒子のエネルギーロスIII2016

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PICシミュレーションにおける高エネルギー粒子のエネルギーロスII2015

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-12-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高マッハ数の準平行衝撃波における粒子の加速過程2015

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] PICシミュレーションにおける高エネルギー粒子のエネルギーロス2014

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      第27回 理論懇シンポジウム 「理論天文学・宇宙物理学と境界領域」
    • 発表場所
      国立天文台 三鷹キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-12-24 – 2014-12-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration in Quasi-Parallel High-Mach-Number Shocks2014

    • 著者名/発表者名
      Tsunehiko N. Kato
    • 学会等名
      8th Korean Astrophysics Workshop on Astrophysics of High-Beta Plasma in the Universe
    • 発表場所
      ShineVille Resort, Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PICシミュレーションにおける高エネルギー粒子のエネルギーロスII2014

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学 小白川キャンパス(山形県)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高マッハ数の準平行衝撃波における粒子加速2014

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高マッハ数の準平行衝撃波における陽子と電子の加速2014

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本天文学会2014年春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] PICシミュレーションにおける高エネルギー粒子のエネルギーロス2013

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気不安定の非線型発展に伴う無衝突衝撃波 (シンポジウム講演)2013

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 準平行衝撃波での粒子加速とPICシミュレーションのエネルギーロスについて2013

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      第26回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 準平行衝撃波での電子と陽子の加速2013

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 高マッハ数の準平行無衝突衝撃波でのイオン加速2012

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      日本天文学会2012年秋季年会
    • 発表場所
      大分大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 無衝突衝撃波での電子と陽子の加速2012

    • 著者名/発表者名
      加藤恒彦
    • 学会等名
      第25回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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