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相対論的2流体モデルで明らかにするパルサー風のシグマ問題

研究課題

研究課題/領域番号 25800101
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 天文学
研究機関東京大学

研究代表者

天野 孝伸  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00514853)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードプラズマ / 相対論 / 数値シミュレーション / 相対論的プラズマ
研究成果の概要

相対論的プラズマダイナミクスを記述する数値シミュレーションモデルとして,現在は相対論的磁気流体(MHD)方程式が標準的に用いられている.本研究ではその拡張として電子・イオンを別個の流体として扱う相対論的2流体モデルの開発を行った.具体的には,数値シミュレーションコードを開発・テスト問題へ適用,また相対論的MHD方程式の結果との比較を通して,相対論的MHD方程式の代替モデルとしての可能性を詳細に検討した.その結果,本モデルは相対論的MHDには無い長所を備えていることが分かり,今後の更なる発展が期待される.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 9件)

  • [国際共同研究] University of Notre Dome(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Notre Dome(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A second-order divergence-constrained multidimensional numerical scheme for relativistic two-fluid electrodynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Amano, T.
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 831 号: 1 ページ: 100-100

    • DOI

      10.3847/0004-637x/831/1/100

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A High-order Relativistic Two-fluid Electrodynamic Scheme with Consistent Reconstruction of Electromagnetic Fields and A Multidimensional Riemann Solver for Electromagnetism2016

    • 著者名/発表者名
      Balsara, D., Amano, T., Garain, S., Kim, J.
    • 雑誌名

      J. Comput. Phys.

      巻: 318 ページ: 169-200

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2016.05.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Divergence-free Approximate Riemann Solver for the Quasi-neutral Two-fluid Plasma Model2015

    • 著者名/発表者名
      Amano, T.
    • 雑誌名

      J. Comput. Phys.

      巻: 299 ページ: 863-886

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2015.07.035

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stochastic electron acceleration during spontaneous turbulent reconnection in a strong shock wave,2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto, T. Amano, T. Kato, and M. Hoshino
    • 雑誌名

      Science

      巻: 347 号: 6225 ページ: 974-978

    • DOI

      10.1126/science.1260168

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A finite volume formulation of the multi-moment advection scheme for Vlasov simulations of magnetized plasma2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minoshima; Yosuke Matsumoto; Takanobu Amano
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: 187 ページ: 137-151

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2014.10.023

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First-principles simulations of electrostatic interactions between dust grains2014

    • 著者名/発表者名
      H. Itou, T. Amano and M. Hoshino
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 21 号: 12 ページ: 123707-123707

    • DOI

      10.1063/1.4904373

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A robust method for handling low density regions in hybrid simulations for collisionless plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Higashimori, K., Shirakawa, K.
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics

      巻: 275 ページ: 197-212

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2014.06.048

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Role of Superluminal Electromagnetic Waves in Pulsar Wind Termination Shocks2013

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Kirk, J. G.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 770 号: 1 ページ: 18-18

    • DOI

      10.1088/0004-637x/770/1/18

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of cosmic ray modified shocks: Two-fluid approach2013

    • 著者名/発表者名
      T. Saito, M. Hoshino, and T. Amano
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 775 号: 2 ページ: 130-130

    • DOI

      10.1088/0004-637x/775/2/130

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron acceleration in a nonrelativistic very high Alfven Mach number shock2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto, T. Amano and M. Hoshino
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 111 号: 21 ページ: 211503-211503

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.215003

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Kinetic Simulation Approach to Magnetospheric Ring Current Dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Miyoshi, Y., Seki, K.
    • 学会等名
      International GEMSIS and ASINACTR-G2602 Workshop: Future Perspectives of Researches in Space Physics
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theory and simulations of particle acceleration in collisionless shocks2016

    • 著者名/発表者名
      天野孝伸
    • 学会等名
      高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙2015
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス(千葉県柏市)
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Energetic Particle Hybrid Simulation Code and Its Application2016

    • 著者名/発表者名
      Amano, T.
    • 学会等名
      11th Annual International Conference on Numerical Modeling of Space Plasma Flows (ASTRONUM 2016)
    • 発表場所
      Monterey, CA, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cosmic-ray Hybrid Simulations of Instabilities in the Collisionless Shock Precursor2015

    • 著者名/発表者名
      天野孝伸
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会 2015
    • 発表場所
      味わいの宿ときわや(静岡県沼津市)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multidimensional Divergence-constrained Relativistic Two-fluid Simulation Code2015

    • 著者名/発表者名
      天野孝伸
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高エネルギー粒子ハイブリッドシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      天野孝伸
    • 学会等名
      STEシミュレーション研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic Waves in Highly Magnetized Relativistic Shocks2015

    • 著者名/発表者名
      Amano, T.
    • 学会等名
      5th East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, Astrophysical Plasmas
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quasi-neutral Two-fluid Plasma Simulation Model2015

    • 著者名/発表者名
      Amano, T.
    • 学会等名
      10th International Conference on Numerical Modeling of Space Plasma Flows (ASTRONUM 2015)
    • 発表場所
      Avignon, France
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 無衝突衝撃波探査衛星のサイエンス2015

    • 著者名/発表者名
      天野 孝伸, 星野 真弘, 斎藤 義文, 藤本 正樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高エネルギー粒子ハイブリッドシミュレーションモデルの検討2015

    • 著者名/発表者名
      天野孝伸
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] パルサー風衝撃波と電磁波の相互作用2014

    • 著者名/発表者名
      天野 孝伸
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Physics of Very High Mach Number Collisionless Shocks2014

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Hoshino, M., Matsumoto, Y.
    • 学会等名
      The Many Facets of Supernova Remnants
    • 発表場所
      立教大学(東京都)
    • 年月日
      2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HLL Riemann Solver with Divergence-free Constraint for Two-Fluid Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      天野 孝伸
    • 学会等名
      日本地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール(長野県)
    • 年月日
      2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Relativistic Electromagnetic Two-fluid Simulations of Pulsar Wind Termination Shocks2014

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Kirk, J. G.
    • 学会等名
      The 6th East-Asian Numerical Astrophysics Meeting (EANAM6)
    • 発表場所
      Suwon, Korea
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dissipation at Relativistic Shocks in Poynting-flux Dominated Astrophysical Flows2014

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Kirk, J. G.
    • 学会等名
      The 40th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Moskow, Russia
    • 年月日
      2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a Robust Hybrid Simulation Code with Finite Electron Inertia Correction2014

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Higashimori, K., Shirakawa, K.
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting (AOGS 2014)
    • 発表場所
      ロイトン札幌ホテル(北海道)
    • 年月日
      2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Robust Handling of Low Density Regions in Hybrid Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Higashimori, K., Shirakawa, K.
    • 学会等名
      9th International Conference on Numerical Modeling of Space Plasma Flows (ASTRONUM 2014)
    • 発表場所
      Long Beach, USA
    • 年月日
      2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズマハイブリッドシミュレーションモデルの一般化2014

    • 著者名/発表者名
      天野 孝伸, 東森 一晃, 白川 慶介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of electron polarization current in the hybrid simulation model

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Higashimori, K., Shirakawa, K.
    • 学会等名
      American Geophysical Union, Fall Meeting 2013
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Relativistic Pulsar Wind Termination Shocks Modified by Superluminal Electromagnetic Waves

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Kirk, J. G.
    • 学会等名
      8th International Conference on Numerical Modeling of Space Plasma Flows (ASTRONUM 2013)
    • 発表場所
      Biarritz, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron Acceleration in Planetary Bow Shocks and Astrophysical Shocks

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Hoshino, M.
    • 学会等名
      8th European Workshop on Collisionless Shocks
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイブリッドシミュレーションモデルへの電子分極電流の組み込み

    • 著者名/発表者名
      天野 孝伸, 東森 一晃, 白川 慶介
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2013年秋学会
    • 発表場所
      高知大学, 高知
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 宇宙プラズマシミュレーションにおけるハイブリッドおよびHall MHDモデルの再考

    • 著者名/発表者名
      天野 孝伸
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ, 千葉
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-02-16  

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