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Wolf-Rayet星のように半径が小さい星の爆発では衝撃波が表面を通過した直後に外層が相対論的速度にまで加速されることが知られている。このような加速現象に引き続き起こる星周物質との相互作用に関して、今年度は主に無衝突系プラズマの振る舞いをVlasov-Maxwell方程式系の解を調べることで研究した。
空間2次元、運動量空間3次元を扱えるmesh法に基づく数値計算コードを開発し、空間z軸方向に一様な2つのプラズマがすれ違う時の現象を計算した。その結果、ほんの少しのx-y方向にsinusoidalな構造を持つ磁場が存在すると磁場は形状を保ったまま増幅され、フィラメント状のz方向の電流が磁場のループ毎に形成される。しかし、十分時間が経過するとこれらの電流がくっついて、境界条件が許す最小の数の電流だけが残ることを見いだした。電流どうしがくっつく際に磁場がどのように進化するかは解析中である。
次に、この数値計算結果から見つかった準定常的な状態を解析的に表現することを試みた。粒子の分布関数のMaxwell-Boltzmann分布からのずれをHermite関数によって展開することでVlasov-Maxwell方程式糸の定常解を解析的に表現することに成功したので、この部分はPhysics of Plasmaに投稿し受理された。
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