| 研究課題/領域番号 |
25800099
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 呉工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
川勝 望 呉工業高等専門学校, 自然科学系分野, 准教授 (30450183)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 理論天文学 / 無衝突衝撃波 / 相対論的ジェット / 超巨大ブラックホール |
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| 研究概要 |
宇宙には非熱的高エネルギー粒子が普遍的に存在する。しかしながら、その理解に必要不可欠な“無衝突衝撃波の物理”は現代物理学における未解決問題の１つである。この問題を解明するために、本研究では、相対論的ジェットと周囲のガスとの相互作用により形成される“活動銀河核ジェット残骸”の力学進化とその残骸からの熱的・非熱的放射を整合的に解き、活動銀河核ジェット残骸からの多波長スペクトルの時間進化を計算する。これらの理論計算と空間スケールの異なるジェット残骸を比較することで、無衝突衝撃波を理解する上で重要となる物理量への制限を行い、その素過程を解明する。
研究目的で挙げたAGNジェット残骸からの多波長スペクトルを計算するために、AGNジェット残骸の力学進化モデルに非熱的放射スペクトルコードを組み合わせて、ジェットが噴出している場合だけでなく、ジェットの活動停止後のAGNジェット残骸の進化も調べられるようにした。AGNシェルからの放射を検出するために、ジェット活動の停止した天体の候補リストを作成し、理論モデルと直接比較ができるように準備した。加えて、熱的電子からの放射過程を取り込むために、熱的電子の個数分布（マックスウェル分布）や温度、さらに自己吸収を正確に取り込んだ熱的放射スペクトルコードを完成させた。ジェットエネルギーの貯蔵庫である 膨張コクーン力学に注目し、真のジェットパワーと年齢を評価する方法、さらにはコクーン内での各成分（電子、陽電子、陽子）の分圧から相対論的ジェットの組成に制限をつける方法を電波銀河４天体に適用し、いずれの場合もペアプラズマが混在することが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究の柱の１つであるジェットの活動停止後のAGNジェット残骸の進化モデルについては、順調に進んでおり、現在論文の投稿を準備している。一方で、熱的電子からの放射過程のモデル化はやや遅れている。モデルの構築は研究代表者が中心に行っており、熱的放射スペクトルコードはほぼ完成した。しかし、先行研究が少なく、モデルの信憑性を確認する作業を通常より慎重に行ってきたため、予定より時間が必要となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
熱的電子からの放射過程のモデルを定量的な評価に耐えうるレベルまで改良し、その結果を今年度の早い時期に論文としてまとめる。次に、理論モデルと観測データを詳細に比較することで、無衝突衝撃波の物理を理解する上で鍵となる物理量（電子温度、加速効率、磁場の乱れの程度等）を決定する。予定よりやや遅れているが、相対論的ジェットと周辺プラズマの相互作用に関する理論研究も上記の研究と並行して進めることで、当初予定していた計画を推進していく。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初は本研究課題に関する研究の初期成果を論文として、投稿する予定であった。しかし、前述したように計算コードの確認を慎重に行う必要が出てきたため、今年度中の投稿は間に合わなかった。そのため、論文投稿料および論文別刷り料に相当する助成金を次年度に繰り越すことにした。
早い時期に現在解析を行っている研究を論文にまとめ、論文投稿料および成果発表、研究交流のための旅費として使用する予定である。
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