高エネルギー宇宙物理学の理論的研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13440061
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高原 文郎 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20154891)
• 研究分担者: 政井 邦昭 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (80181626) ; 柴田 晋平 山形大学, 理学部, 教授 (90187401) ; 嶺重 慎 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70229780) ; 楠瀬 正昭 関西学院大学, 理工学部, 教授 (40211883) ; 星野 真弘 東京大学, 理学系研究科, 教授 (90241257)
• キーワード: 降着円盤 / 相対論的ジェット / ガンマ線バースト / 活動銀河 / 粒子加速 / ブラックホール / 銀河団 / 天体プラズマ

研究概要

本年度は本研究課題の中間年にあたり、個別の研究課題の研究を進めるとともに、東京大学において研究会を開催した。研究会では、各課題についての相互理解を深めるとともに、関連したいくつかの総合講演も配置して、視野を広げた。費用の大部分はこの研究会の旅費と集録出版に当てられた。本年度も分担者はそれぞれの課題の研究を進め、多数の論文を発表している。研究成果の主なものとしては以下のものがあげられる。
1.降着円盤については、光学的に薄い移流項優勢円盤における対流や磁場の効果の考察や数値シミュレーションを進めるとともに、光学的に厚い円盤における輻射輸送の効果の研究を行ない、これまでの単純な描像への疑問を提起した。
2.相対論的ジェットについては、観測に基づいたジェットの物理的性質の検討を進めるとともに、加速機構としてウィーンファイアボールモデルの提案を行ない、降着円盤との物理的な関連を追及した。
3.非熱的粒子の加速機構については、超新星残骸SN1006のX線観測より粒子加速機構への大きな示唆が得られ、衝撃波による統計加速とともに、衝撃波内部構造に起因する波乗り加速を提案した。その他、銀河面や銀河団における高温プラズマ中の非熱的過程の理論的検討を行うなど、多方面での研究が順調に進展した。

研究成果

• [文献書誌] Kataoka, Jun: "RXTE observations of 3C 273 between 1996 and 2000 : variability time-scale and jet power"Monthly Notice of the Royal Astronomical Society... 336 3. 932-944 (2003)
• [文献書誌] Shibata, S.: "On the electric field screening by electron-positron pairs in the pulsar magnetosphere-II"Monthly Notice of the Royal Astronomical Society. 336 1. 233-240 (2002)
• [文献書誌] Ohsuga, Ken: "Does the Slim-Disk Model Correctly Consider Photon-trapping Effects?"The Astrophysical Journal. 574 1. 315-324 (2002)
• [文献書誌] Kohri, Kazunori: "Can Neutrino-cooled Accretion Disks Be an Origin of Gamma-Ray Bursts?"The Astrophysical Journal. 577 1. 311-321 (2002)
• [文献書誌] Kudoh, Takahiro: "Are Jets Ejected from Locally Magnetized Accretion Disks?"Publications of the Astronomical Society of Japan. 54 1. 267-432 (2002)
• [文献書誌] Sakai, Nobuyuki: "General Relativistic Electromagnetism and Particle Acceleration in a Pulsar Polar Cap"The Astrophysical Journal. 584 1. 427-432 (2003)
• [文献書誌] Fujita, Yutaka: "Nonthermal Emissions from Particles Accelerated by Turbulence in Clusters of Galaxies"The Astrophysical Journal. 584 1. 190-202 (2003)
• [文献書誌] Masai, Kuniaki: "The Origin of Diffuse X-Ray Emission from the Galactic Ridge. II. Nonequilibrium Emission Due to In Situ Accelerated Electrons"The Astrophysical Journal. 581 2. 1071-1079 (2002)
• [文献書誌] Yamazaki, Ryo: "X-Ray Flashes from Off-Axis Gamma-Ray Bursts"The Astrophysical Journal. 571 1. L31-L35 (2002)
• [文献書誌] Zharikov, S.V.: "Subaru optical observations of the old pulsar PSR B0950+08"Astronomy and Astrophysics. 394 2. 633-639 (2002)
• [文献書誌] Hoshino, M: "Nonthermal Electrons at High Mach Number Shocks : Electron Shock Surfing Acceleration"The Astrophysical Journal. 572 2. 880-887 (2002)