超並列版電磁プラズマ粒子コードを用いた高マッハ数衝撃波における電子加速の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23840047
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 松本 洋介 千葉大学, 大学院・理学研究科, 特任助教 (20397475)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 宇宙線 / 衝撃波 / 粒子加速 / 大規模計算 / PIC計算

研究概要

高マッハ数衝撃波の大規模2次元PIC計算を行い、イオン・電子質量比とアルヴェンマッハ数に対する電子加速効率の依存性の検証を行った。その結果、より現実的な質量比の下でも超高マッハ数領域では電子が効率的に加速されることが明らかになった。このことは、超新星残骸衝撃波において電子が効率的に相対論的エネルギーまで加速しうることを示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Electron Accelerations at High MachNumber Shocks: Two-Dimensional Particle-In-Cell Simulations in VariousParameter Regimes (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, T. Amano, and M. Hoshino
  • 雑誌名: Astrophys. J 巻: 755 ページ: 109-119
  • DOI: doi:10.1088/0004-637X/755/2/109
• [学会発表] 超高マッハ数衝撃波におけるプラズマ不安定性と電子加速 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本洋介
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] Electron accelerations at high Mach number shocks: Two-dimensional Particle-in-Cell simulations invarious parameter regimes (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto
  • 学会等名: AGU Fall meeting
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] Electron accelerations at high Mach number shocks: Two-dimensional Particle-in-Cell simulations onmassively parallel supercomputer systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto
  • 学会等名: EANAM 2012
  • 発表場所: Kyoto Univ
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] Electron accelerations at high Mach number shocks: Two-dimensional Particle-in-Cell simulations onmassively parallel supercomputer systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto
  • 学会等名: CCP2012
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Electron accelerations at high Mach number shocks: Two-dimensionalParticle-in-Cell simulations onmassively parallel supercomputer systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto
  • 学会等名: JSST2012
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] 2次元超高マッハ数衝撃波におけるプラズマ不安定性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本洋介
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] 超並列電磁プラズマ粒子コードによる高マッハ数衝撃波における電子加速 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本洋介
  • 学会等名: 地球惑星関連学会2012年合同大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 超並列電磁プラズマ粒子コードによる高マッハ数無衝突衝撃波における電子加速 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本洋介
  • 学会等名: 日本天文学会2012年春季大会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 超並列版電磁プラズマ粒子コードによる高マッハ数無衝突衝撃波における電子加速 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本洋介
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 2011-11-22