| 研究課題/領域番号 |
15K05024
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
政井 邦昭 首都大学東京, 理学研究科, 教授 (80181626)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 乱流 / 2次Fermi加速 / Fokker-Planck方程式 / 準熱的粒子 / 銀河団 / 電波ハロー / 冷却コア / 非平衡放射 |
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| 研究成果の概要 |
銀河団の形成過程で銀河団衝突によって生じた乱流は銀河団ガスの粒子をin-situ加速すると考え，Fokker-Planck方程式を用いて，粒子のエネルギースペクトルの形成過程と乱流の減衰に伴う時間発展を調べた．加速された電子によって観測と矛盾しない電波強度を得るとともに，運動量空間での移流・拡散過程で小角度散乱による高次項まで考慮することで，冷却コア程度の密度で電子温度が約2倍になる加熱が起こりうることを示した．また，このときの乱流速度や硬Ｘ線放射が観測と矛盾しないことも示した．
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| 自由記述の分野 |
宇宙物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
乱流による加速は，衝撃波加速と相補的に，宇宙の高エネルギー粒子加速において重要な物理過程であり，衝撃波に比べて加速時間がかかるが硬いスペクトルをつくれるという特徴がある．銀河団ガスでは，衝撃波と同様に，乱流による加熱が期待されるが，分布関数で実証した例は少なく，あっても拡散係数に変更を加えるものであった．本研究では，拡散係数を高次の項まで考慮することで加速・加熱を整合的に示すことができた．インジェクション項を持たない2次Fermi加速過程をより適切に扱う一つの方法を示したと言え，広く，宇宙の高エネルギー粒子や星間・銀河間ガスの加熱の理解に寄与するものと考える．
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