• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

大域的磁場の性質から探る中性子星の構造と進化

研究課題

研究課題/領域番号 26400276
研究機関広島大学

研究代表者

小嶌 康史  広島大学, 理学研究科, 教授 (10192577)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード宇宙物理 / 中性子星 / 磁気圏 / 相対論
研究実績の概要

(1)マグネターは強い磁場と強い重力がともに関係する中性子星である。一般相対論効果による空間の曲がりの効果を取り入れた結果、平坦な空間でのものに比べ、磁気圏に蓄えられるエネルギーの最大値はほぼ一桁増加することがわかった(前年の論文DOI 10.1093/mnras/stx584)。そのForce-free磁気圏構造を今年度はさらに調べた。フレアが起きる時はプラズマを外部に放出するために、一時的に開いた磁気圏構造となる。その状態に蓄えられるエネルギー状態は真空の双極子磁場のものより高いので、フレア以前にはそれ以上のエネルギーを貯める必要があり、その可能な状態を探った。その結果、星の表面近傍にできる、磁場のポロイダル成分とトロイダル成分が非線形効果で絡み合ったフラックスロープの形成が重要で、それが形成されるならエネルギー的に磁気圏が開くことが可能なことがわかった(論文DOI 10.1093/mnras/sty176)。一般相対論の効果はその構造を支えるように働いていることがわかる。また、表面の磁場構造は単純な双極子磁場でなく他の多重極子の成分が重なった状態であると考えられる。その影響を調べるため、一つのモデルとして四重極子磁場を考慮した(論文印刷中DOI 10.1093/mnras/sty866)。空間的な限られた領域にのみ電流が流れる磁気圏なら、より小規模現象が可能であることがわかった。
(2)ブラックホールの回転エネルギーを電磁気的に取り出す過程としてBlandford-Znajek過程が理論的に考えられている。国内でも研究する研究者が多数おり、その討論の場として「不惑BZ77研究会」を主催した。また同時に、ブラックホール磁気圏へ落下する電荷が正と負の二成分の流体の微視的モデルを研究し、WKB解をより詳細に解析を行った結果を公表した(arXiv171107628) 。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Twisted magnetosphere with quadrupolar fields in the exterior of a neutron star2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yasufumi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 477 ページ: 3530~3538

    • DOI

      10.1093/mnras/sty866

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Axisymmetric force-free magnetosphere in the exterior of a neutron star II: Maximum storage and open field energies2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yasufumi、Okamoto Satoki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 475 ページ: 5290~5295

    • DOI

      10.1093/mnras/sty176

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 雑報『不惑BZ77研究会』観戦記2018

    • 著者名/発表者名
      小嶌康史 他
    • 雑誌名

      天文月報

      巻: 2 ページ: 146~147

  • [雑誌論文] Magnetic energy stored in relativistic force-free magnetospher2017

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yasufumi
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 932 ページ: 012016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マグネター磁気圏のエネルギー蓄積と開いた構造(フレア状態)への遷移2018

    • 著者名/発表者名
      小嶌康史
    • 学会等名
      日本天文学会
  • [学会発表] Magnetic energy stored in relativistic force-free magnetosphere2017

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yasufumi
    • 学会等名
      Physics of Neutron Stars - 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラックホールの自転と2成分プラズマ流による外向きの電磁エネルギー流の生成と消滅2017

    • 著者名/発表者名
      小嶌康史
    • 学会等名
      日本天文学会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi