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パルサー終端衝撃波における新しい粒子加速過程の探求

研究課題

研究課題/領域番号 25871054
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
プラズマ科学
研究機関国立天文台

研究代表者

銭谷 誠司  国立天文台, 理論研究部, 特任助教 (10623952)

研究協力者 篠原 育  宇宙科学研究所, 学際科学研究系, 准教授 (20301723)
長井 嗣信  東京工業大学, 地球惑星科学, 教授 (60260527)
梅田 隆行  名古屋大学, 太陽地球環境研究所・統合データサイエンスセンター, 講師 (40432215)
和田 智秀  筑波技術大学, 客員研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード磁気リコネクション / 衝撃波 / 磁気流体力学 / 相対論 / プラズマ粒子シミュレーション / 高速流体力学 / アルゴリズム / 相対論プラズマ / 磁気拡散 / 非線形力学 / パルサー風
研究成果の概要

磁気リコネクションと衝撃波のそれぞれの素過程について、基礎的な研究を行った。磁気リコネクション系を議論するために必要な重要領域の定義を提案し、さらに粒子軌道との関係について考察した。次に、粒子シミュレーションで相対論的高速で流れる粒子分布を扱うためのアルゴリズムを提案し、相対論的磁気リコネクションの重要領域の電磁流体的な力学関係を議論した。公開磁気流体コードを開発してシミュレーション研究を行い、リコネクションと衝撃波との相互作用を議論した。磁気流体コードを併用して、かにパルサー系で起きるガンマ線爆発(フレア)現象を説明するモデルを考案した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件、 招待講演 15件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] プリンストンプラズマ物理研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Loading Relativistic Maxwell Distributions in Particle Simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 22 号: 4 ページ: 042116-042116

    • DOI

      10.1063/1.4919383

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 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] Ion acceleration processes in magnetic reconnection: Geotail observations in the magnetotail2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nagai, I. Shinohara and S. Zenitani
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research. A:Space Physics

      巻: 120 号: 3 ページ: 1766-1783

    • DOI

      10.1002/2014ja020737

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetohydrodynamic structure of a plasmoid in fast reconnection in low-beta plasmas: Shock-shock interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 22 号: 3 ページ: 032114-032114

    • DOI

      10.1063/1.4916104

    • 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] Explosive reconnection of double tearing modes in relativistic plasmas with application to the Crab nebula2015

    • 著者名/発表者名
      J. Petri, M. Takamoto, H. Baty, and S. Zenitani
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 57 号: 1 ページ: 014034-014034

    • DOI

      10.1088/0741-3335/57/1/014034

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theory and Modeling for the Magnetospheric Multiscale Mission2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hesse, N. Aunai, J. Birn, P. Cassak, R. Denton, J. F. Drake, T. Gombosi, M. Hoshino, W. Matthaeus, D. Sibeck, and S. Zenitani
    • 雑誌名

      Space Science Reviews

      巻: N/A 号: 1-4 ページ: 577-630

    • DOI

      10.1007/s11214-014-0078-y

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some remarks on the diffusion regions in magnetic reconnection2014

    • 著者名/発表者名
      S. Zenitani, T. Umeda
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 21 号: 3 ページ: 34503-34503

    • DOI

      10.1063/1.4869717

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic aspects of the ion current layer in a reconnection outflow exhaust2013

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani, Iku Shinohara, Tsugunobu Nagai, and Tomohide Wada
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 20 号: 9 ページ: 92120-92120

    • DOI

      10.1063/1.4821963

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aspects of collisionless magnetic reconnection in asymmetric systems2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hesse, N. Aunai, S. Zenitani, M. Kuznetsova, and J. Birn
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 20 号: 6 ページ: 61210-61210

    • DOI

      10.1063/1.4811467

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Explosive reconnection of double tearing modes in relativistic plasmas: application to the Crab flares2013

    • 著者名/発表者名
      H. Baty, J. Petri, and S. Zenitani
    • 雑誌名

      MNRAS Letters

      巻: 436 号: 1 ページ: L20-L24

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slt104

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion and electron dynamics in the ion-electron decoupling region of magnetic reconnection with Geotail observations2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nagai, S. Zenitani, I. Shinohara, R. Nakamura, M. Fujimoto, Y. Saito, T. Mukai
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research. A:Space Physics

      巻: 118 号: 12 ページ: 7703-7713

    • DOI

      10.1002/2013ja019135

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 相対論領域のリコネクション2013

    • 著者名/発表者名
      銭谷 誠司、高橋 博之
    • 雑誌名

      プラズマ核融合学会誌

      巻: 89 ページ: 845-848

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Particle dynamics and nongyrotropic distribution functions in collisionless magnetic reconnection2016

    • 著者名/発表者名
      S. Zenitani
    • 学会等名
      International GEMSIS and ASINACTR-G2602 Workshop
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Aichi
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Particle dynamics in the electron current layer in collisionless magnetic reconnection2016

    • 著者名/発表者名
      S. Zenitani
    • 学会等名
      2016 US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection
    • 発表場所
      Napa, CA, USA
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loading Relativistic Maxwell Distributions in Particle Simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2015
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic Ohm’s law in relativistic magnetic reconnection2015

    • 著者名/発表者名
      銭谷誠司
    • 学会等名
      第138回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会
    • 発表場所
      東京大学, 文京区, 東京
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] High-speed fluid dynamics in magnetic reconnection in a low-beta plasma2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      AGU Chapman Conference on Magnetospheric Dynamics
    • 発表場所
      Fairbanks, Alaska, USA
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Particle acceleration in relativistic magnetic reconnection2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      AOGS 12th Annual Meeting
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical Modeling of Relativistic Reconnection: Kinetic, Two-fluid, and MHD Simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      Relativistic Jets: Creation, Dynamics, and Internal Physics
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 無衝突磁気リコネクションの中心領域問題:理論・ シミュレーション・観測2015

    • 著者名/発表者名
      銭谷誠司
    • 学会等名
      STE研究集会「波動粒子相互作用による粒子加速・輸送及び乱流」
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A new picture of the central engine of kinetic magnetic reconnection2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      6th East-Asian Numerical Astrophysics Meeting (EANAM6)
    • 発表場所
      Kyung Hee University, Suwon, Korea
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁気圏リコネクション研究の現状とMMSミッションへの期待2014

    • 著者名/発表者名
      銭谷誠司
    • 学会等名
      GEMSISワークショップ2014
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 相対論磁気リコネクション2014

    • 著者名/発表者名
      銭谷誠司
    • 学会等名
      宇宙プラズマ理論研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2014-08-13 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The structure of the diffusion region in magnetic reconnection2014

    • 著者名/発表者名
      Zenitani, S., Hesse, M., Kuznetsova, M., Klimas, A., Umeda, T.
    • 学会等名
      AOGS 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌(北海道)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic diffusion and ion nonlinear dynamics in magnetic reconnection2014

    • 著者名/発表者名
      Zenitani, S., Shinohara, I., Nagai, T., Wada, T.
    • 学会等名
      US Japan Workshop on Magnetic Reconnection (MR 2014)
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The structure of the diffusion region in collisionless reconnection: Theory, simulation, and observation2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      Parker reconnection Workshop 2014
    • 発表場所
      INPE, Sao Jose dos Campos, Brazil
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 相対論磁気リコネクション研究の現状2014

    • 著者名/発表者名
      銭谷誠司
    • 学会等名
      第7回ブラックホール磁気圏勉強会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Our present understanding of the diffusion region in collisionless magnetic reconnection2014

    • 著者名/発表者名
      銭谷誠司
    • 学会等名
      磁気リコネクションと太陽プラズマ研究会
    • 発表場所
      京都大学東京オフィス、東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic diffusion and ion nonlinear dynamics in magnetic reconnection2013

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      The 11th International School/Symposium for Space Simulations
    • 発表場所
      National Central University, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic diffusion and ion nonlinear dynamics in magnetic reconnection2013

    • 著者名/発表者名
      Seiji Zenitani
    • 学会等名
      ISAS Workshop: Magnetospheric Plasmas 2013
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology, Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic diffusion and ion nonlinear dynamics in magnetic reconnection2013

    • 著者名/発表者名
      Zenitani, S., Shinohara, I., Nagai, T., Wada, T.
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2013
    • 発表場所
      Moscone Center, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 無衝突リコネクションの磁気拡散領域とイオンの非線形力学2013

    • 著者名/発表者名
      銭谷誠司, 篠原育, 長井嗣信, 和田智秀
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      東北大学、宮城県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Magnetic Reconnection (Eds. Walter Gonzalez, Eugene Parker)2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada, J. Yoo, S. Zenitani
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-01-27  

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