超新星衝撃波における粒子加速シミュレーターの開発と宇宙線起源の解明
超新星冲击波粒子加速模拟器的研制及宇宙线起源的阐明
基本信息
- 批准号:20H01944
- 负责人:
- 金额:$ 11.23万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2020
- 资助国家:日本
- 起止时间:2020-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
宇宙線は最高エネルギーが10の20乗電子ボルト以上にも達する核子からなり、宇宙空間に広く分布しているが、 その加速天体や明確になっていないという大きな問題が存在する。宇宙線の中でもエネルギーが1PeV以下の粒子は年齢が数百年程度の超新星残骸(SNR)で加速されると信じられてきたが、近年のγ線天文学の進展により若いSNRであっても宇宙線の最高エネルギーは100TeV程度に留まることが明らかになっている。SNRでの宇宙線粒子の加速機構としては、衝撃波近傍で磁気波動によって粒子が散乱され徐々に加速していくフェルミ加速が有力であると考えられている。しかしながら、フェルミ加速で粒子を1PeVまで加速する為には、1mGaussレベルの磁場強度が必要であり、この磁場強度は星間媒質の平均強度を大きく上回っている。加速に必要とされる磁場を増幅する機構は幾つか提唱されているが、中でもBell不安定と呼ばれる宇宙線と磁気流体の間に働く不安定が有効である。本研究では申請者がこれまでに開発した衝撃波や磁場増幅といった磁気流体のダイナミクスと宇宙線の加速および伝搬のダイナミクスを同時にシミュレート可能な流体と宇宙線のハイブリッドコードを用いて宇宙線加速を解明することを目的とする。本年度は昨年度までに終了した星周媒質が取り巻く超新星爆発ごく初期での宇宙線加速に替えて、より観測的な検証が容易な爆発後数百年が経過したSNRにおける宇宙線加速に焦点を当てた。このような環境下で特に重要となる、星間媒質の密度について特に重点的にパラメータを振ってシミュレーションを重ねた。その結果、前年度の成果と同様に、Bell不安定による磁場増幅レベルはこれまでに期待されたものよりも1桁程度小さく、その結果として実現される宇宙線の最大エネルギーは観測が示唆するエネルギーである数十TeV程度にとどまることが明らかとなった。
The highest cosmic ray 10の20 multiplied electron ボルト and above にも达するNUCLEAR からなり, the distribution of cosmic rays しているが,そのAccelerating celestial body になっていないという大きなThe problem がexistenceする. Cosmic rays, particles below 1PeV, supernova remnants (SNR) that are hundreds of years old, acceleration of particles, particles below 1 PeV, and near The progress of γ-ray astronomy in 2017 is the highest level of SNR in the cosmic rays.ネルギーは 100TeV degree にstay まることが明らかになっている. SNR is an accelerator mechanism for cosmic ray particles, and is a magnetic wave particle near the impact wave. The child is scattered, the speed is high, the speed is high, the speed is strong, and the speed is strong.しかしながら, フェルミ accelerated particle を1PeV まで accelerated する为には, 1mGaussレベルのMagnetic field strength is necessary and であり, このMagnetic field strength and the average strength of the interstellar medium are を大きく上上っている. It is necessary to accelerate the magnetic field, increase the amplitude of the mechanism, and improve the mechanism. Bell's unstable and effective cosmic rays and magnetic fluids are both unstable and effective. The applicant for this study is the author of this study.ったMagnetic Fluid のダイナミクスとCosmic ray のAcceleration および伝movable のダイナミクスをsimultaneouslyにシミュレートpossible fluidとcosmic rayのハイブリThe ッドコードを uses the いて cosmic ray acceleration を to explain the することをpurpose and とする. This year's and last year's are over , It is easy to detect and prove that hundreds of years after the explosion, SNR is the focus of cosmic ray acceleration. The special characteristics of the environment are important, and the density of the interstellar medium is important. The special emphasis is on the にパラメータを Vibration ってシミュレーションを重ねた. The result of the previous year, the result of the previous year, the same result, the Bell instability, the magnetic field increase, the amplitude of the magnetic field, the expectation, the expectation, the degree of smallness, the The result is that the maximum number of cosmic rays has been detected and measured.ネルギーであるにとどまることが明らかとなった with a degree of several dozen TeV.
项目成果
期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
PeV Cosmic Ray Acceleration in the Supernova Post Breakout Expansion Phase: Kinetic-magnetohydrodynamic Simulations
超新星爆发后膨胀阶段的 PeV 宇宙线加速:动磁流体动力学模拟
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Tsuyoshi Inoue;Alexandre Marcowith;Gwenael Giacinti;Allard Jan van Marle & Shogo Nishino
- 通讯作者:Allard Jan van Marle & Shogo Nishino
Direct Numerical Simulations of Cosmic-ray Acceleration at Dense Circumstellar Medium: Magnetic-field Amplification and Maximum Energy
稠密星周介质中宇宙射线加速的直接数值模拟:磁场放大和最大能量
- DOI:10.3847/1538-4357/ac21ce
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Inoue Tsuyoshi;Marcowith Alexandre;Giacinti Gwenael;Jan van Marle Allard;Nishino Shogo
- 通讯作者:Nishino Shogo
Nature of Supersonic Turbulence and Density Distribution Function in the Multiphase Interstellar Medium
多相星际介质中超音速湍流的性质和密度分布函数
- DOI:10.3847/1538-4357/ac5a54
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kobayashi Masato I. N.;Inoue Tsuyoshi;Tomida Kengo;Iwasaki Kazunari;Nakatsugawa Hiroki
- 通讯作者:Nakatsugawa Hiroki
Can Supernova Shock Wave be Accelerator of 1 PeV Particles?
超新星冲击波可以成为1PeV粒子的加速器吗?
- DOI:
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Tsuyoshi Inoue;Alexandre Marcowith;Gwenael Giacinti & Shogo Nishino
- 通讯作者:Gwenael Giacinti & Shogo Nishino
On the potential of faraday tomography to identify shock structures in supernova remnants
法拉第断层扫描识别超新星遗迹中激波结构的潜力
- DOI:10.1093/mnras/stac1086
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:4.8
- 作者:Ideguchi Shinsuke;Inoue Tsuyoshi;Akahori Takuya;Takahashi Keitaro
- 通讯作者:Takahashi Keitaro
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
井上 剛志其他文献
電波シンクロトロン偏光による超新星残骸磁場スペクトルの測定について
利用射电同步加速器偏振测量超新星残余磁场谱
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
霜田 治朗;Alex Lazarian;井上 剛志;大平 豊;山崎 了 - 通讯作者:
山崎 了
フィラメント状原子雲、分子雲の形成と磁場
丝状原子云、分子云和磁场的形成
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
井上 剛志;安部 大晟;前田 龍之介;Tsuyoshi Inoue;Tsuyoshi Inoue;井上剛志;Tsuyoshi Inoue;Tsuyoshi Inoue;Tsuyoshi Inoue;Tsuyoshi Inoue;井上剛志;井上剛志;井上剛志;Tsuyoshi Inoue;井上剛志 - 通讯作者:
井上剛志
磁場に貫かれたフィラメント状分子雲でのコア形成:両極性拡散の効果
磁场穿透的丝状分子云中的核心形成:双极扩散的影响
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
古屋 玲;D. Arzoumanian;犬塚 修一郎;井上 剛志;...;富阪 幸治;...他;BISTRO Consortium;工藤哲洋(長崎大),花輪知幸(千葉大),富阪幸治(国立天文台) - 通讯作者:
工藤哲洋(長崎大),花輪知幸(千葉大),富阪幸治(国立天文台)
Formulation and experimental validation of a frequency transfer function of a rotor system with both an open crack and anisotropic support stiffness
具有开放裂纹和各向异性支撑刚度的转子系统频率传递函数的公式化和实验验证
- DOI:
10.1299/transjsme.17-00492 - 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
井上 剛志;牛 憶恂;安藝 雅彦;高木 賢太郎;姚 強;中本 謙太;加藤 祥典;藪井 将太 - 通讯作者:
藪井 将太
支持剛性の異方性とオープンクラックを有するロータ系の伝達関数モデルの実験的検証
含支撑刚度各向异性和开裂转子系统传递函数模型的实验验证
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
井上 剛志;牛 憶恂;安藝 雅彦;高木 賢太郎;姚 強;中本 謙太;加藤 祥典;藪井 将太;姚 強,安藝 雅彦,牛 憶恂,井上 剛志,高木 賢太郎,藪井 将太 - 通讯作者:
姚 強,安藝 雅彦,牛 憶恂,井上 剛志,高木 賢太郎,藪井 将太
井上 剛志的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('井上 剛志', 18)}}的其他基金
ロケットエンジンターボポンプ開発に資する非定常流体連成マルチボディ解析法の開発
非定常流体耦合多体分析方法的发展有助于火箭发动机涡轮泵的开发
- 批准号:
23K26063 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ロケットエンジンターボポンプ開発に資する非定常流体連成マルチボディ解析法の開発
开发非定常流体耦合多体分析方法,有助于火箭发动机涡轮泵的开发
- 批准号:
23H01368 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
超新星残骸に於ける磁場増幅機構の解明とそのガンマ線バースト放射機構への応用
超新星遗迹磁场放大机制的阐明及其在伽马射线爆发发射机制中的应用
- 批准号:
10J03369 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
2流体MHDシミュレーションを用いた分子雲の物理状態の解明
使用二流体 MHD 模拟阐明分子云的物理状态
- 批准号:
21740146 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
磁気軸受加振によるロータクラック検出と有限要素解析を併用したその位置・深さの推定
使用磁力轴承激励进行转子裂纹检测,并使用有限元分析估计其位置和深度
- 批准号:
17760182 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
磁気軸受による加振とモード解析を用いたロータクラックの検出とその位置・深さの特定
使用磁力轴承和模态分析进行振动检测转子裂纹并识别其位置和深度
- 批准号:
14750159 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
相似海外基金
実験室宇宙物理学と超低面輝度可視光観測による宇宙線加速研究の新展開
利用实验室天体物理和超低亮度可见光观测进行宇宙线加速研究的新进展
- 批准号:
23K22522 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
グローバル太陽圏における宇宙線加速・輸送の粒子シミュレーション
全球日光层中宇宙射线加速和传输的粒子模拟
- 批准号:
23K22558 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
銀河団の構造形成過程に伴う宇宙線加速とマルチメッセンジャー放射の研究
与星系团结构形成过程相关的宇宙线加速和多信使辐射研究
- 批准号:
23KJ0486 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
実験室宇宙物理学と超低面輝度可視光観測による宇宙線加速研究の新展開
利用实验室天体物理和超低亮度可见光观测进行宇宙线加速研究的新进展
- 批准号:
22H01251 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
銀河宇宙線加速における注入問題と最高エネルギー問題の観測的研究
星系宇宙线加速注入问题和最大能量问题的观测研究
- 批准号:
22K14064 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
次世代ガンマ線望遠鏡CTAを用いた系内宇宙線加速起源の解明
使用下一代伽马射线望远镜 CTA 阐明系统内宇宙射线加速的起源
- 批准号:
20J21480 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
鉄輝線精密分光による銀河宇宙線加速の初期機構解明
使用精确铁发射线光谱阐明银河宇宙线加速的初始机制
- 批准号:
16J00548 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
電波シンクロトロン偏光を用いた超新星残骸の磁気乱流の起源と宇宙線加速過程の解明
利用射电同步加速器极化阐明超新星遗迹中磁湍流的起源和宇宙射线加速过程
- 批准号:
15J08894 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
エマルション望遠鏡、高速飛跡読取技術を駆使したγ線天体精密観測と宇宙線加速の研究
利用乳化望远镜和高速轨道读取技术进行伽马射线天体精确观测和宇宙线加速研究
- 批准号:
13J09408 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
超新星残骸におけるガンマ線と原子雲・分子雲観測による宇宙線加速起原の検証
通过观测超新星遗迹中的伽马射线和原子分子云来验证宇宙射线加速的起源
- 批准号:
13J08861 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows