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2010 年度 実績報告書

系内ガンマ線天体の放射機構と銀河宇宙線の核子成分の加速機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21740184
研究機関青山学院大学

研究代表者

山崎 了  青山学院大学, 理工学部, 准教授 (40420509)

キーワード宇宙線 / 宇宙物理 / 理論天文学 / 無衝突衝撃波 / ガンマ線
研究概要

本年度は、前年度に引き続き、我々の銀河系内にある超新星残骸やパルサー星雲などのガンマ線天体の観測と結果の理論的解釈の研究、および、衝撃波粒子加速の理論的研究を行い、宇宙線電子および陽子成分の加速機構に対する知見を得た。おもな成果は次の通りである。
1.年齢数万年程度の超新星残骸W28のGeV帯域ガンマ線観測を行い、詳細スペクトルを得て理論の予言と比較した。その結果、宇宙線陽子成分が存在する示唆を得た。さらにW28を含む複数の同程度の年齢の超新星残骸のGeVガンマ線スペクトルを説明する理論的シナリオとして、「宇宙線逃走シナリオ」と「2次的衝撃波による2段階加速シナリオ」の2つを提唱した。
2.宇宙線変性衝撃波を背景プラズマと宇宙線成分の2流体近似で取扱い、衝撃波から逃走した宇宙線エネルギーの割合と衝撃波圧縮比の間の関係をシンプルに導出することに成功し、宇宙線圧力が高くなるのはごく限られたパラメータ領域の場合であることを示した。
3.パルサー星雲は年齢とともにX線サイズとガンマ線放出効率があがり、X線放出効率がさがるということを発見しパルサー近傍での高エネルギー電子生成過程について新たな観測的制限を取得した。この結果の一つの解釈として、宇宙線電子の移流・拡散を考えるモデルを考案した。
4.完全垂直衝撃波と準垂直衝撃波の2次元プラズマ粒子シミュレーションを行い、shock reformation過程がどちらの場合でも起こりうることを示した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Gamma-rays from molecular clouds illuminated by cosmic rays escaping from interacting SNRs2011

    • 著者名/発表者名
      Ohira, Y., et al
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 410 ページ: 1577-1582

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Radiative X-ray and Gamma-ray Efficiencies of Rotation Powered Pulsars2011

    • 著者名/発表者名
      Vink, J., et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 727 ページ: 131(1-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi LAT Observations of the Supernova Remnant W28 (G6.4-0.1)2010

    • 著者名/発表者名
      Abdo, A.A., et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 718 ページ: 348-356

    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray Evolution of Pulsar Wind Nebulae2010

    • 著者名/発表者名
      Bamba, A., et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 719 ページ: L116-L120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Relation between Post-Shock Cosmic-Ray Pressure and Cosmic-Ray Escape from Non-relativistic Shocks2010

    • 著者名/発表者名
      Vink, J., et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 722 ページ: 1727-1734

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Step Acceleration Model of Cosmic Rays at Middle-aged SNRs : Universality in Secondary Shocks2010

    • 著者名/発表者名
      Inoue, T., et al
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 723 ページ: L108-L112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the reformation at quasi- and exactly perpendicular shocks : Full particle-in-cell simulations2010

    • 著者名/発表者名
      Umeda, T., et al
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 115 ページ: A10250(1-7)

    • 査読あり
  • [学会発表] Fermi衛星が観測した超新星残骸における折れ曲がった宇宙線スペクトルの起源2010

    • 著者名/発表者名
      井上剛志, 山崎了, 犬塚修一郎
    • 学会等名
      日本天文学会2010年秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20100922-24
  • [備考]

    • URL

      http://www.phys.aoyama.ac.jp/~ryo/index.html

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公開日: 2013-06-26  

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