電子エネルギースペクトルの時間・空間分布解明を目指す宇宙ジェット磁気流体数値実験

数值空间喷射磁流体动力学实验旨在阐明电子能谱的时空分布

• 批准号: 20J12591
• 负责人: 大村 匠
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J12591/
• 关键词: 活動銀河核ジェット; 数値シミュレーション; 流体; 宇宙物理学; 理論天文学

重力天体の活動の一つであるジェットは、宇宙を代表する高エネルギー現象の一つである。しかし、ジェットのエネルギーや活動期間、プラズマの組成は未だ謎に包まれている。ジェットは、遠方の物質と激しく相互作用することで多波長に渡る電磁波を放射する。そのため、大スケールにおけるジェットの運動と観測される電磁放射の情報とを結びつけることは、ジェットの物理量を解明する上で重要である。ジェットからの電磁放射の大部分は電子が担っているが、ジェットのような高温希薄なプラズマにおいては、電子と陽子の温度の異なる２温度状態であることが知られている。しかし、これまでのジェットに関する数値シミュレーションでは、プラズマの２温度性が無視されてきた。そこで、本課題では、プラズマの２温度性を考慮した数値計算コードを開発し、大スケールジェットの伝搬問題に適用した。さらに、磁気乱流や衝撃波で生じる瞬間的な電子加熱現象を適切にモデル化し、より現実に即したシミュレーションを行った。その結果、大スケールジェットは伝搬中に生じる衝撃波や磁気乱流によって陽子が優先的に加熱されることを確認した。特に、電子が加熱されやすい強磁場ジェットにおいても、ジェットの膨張は熱的な陽子が担うことを明らかにした。一方で、得られた電子の熱エネルギー分布をもとに電波放射強度を算出した結果、注入したジェットのエネルギーの0.01から0.1パーセントしか電磁放射として解放することができず、放射非効率な電波ジェットとなることを示した。本課題では非熱放射を担う宇宙線電子は電子温度からの簡単な近似によって見積もった。しかし、宇宙線電子は熱的電子が加速されて生成される。そのため、本課題によって明らかにした電子温度分布は宇宙線電子の進化を計算する上で影響を与える可能性がある。

The activities of gravity celestial bodies are the same as the one that represents the universe. During the しかし, ジェットのエネルギーや event, the プラズマの composed は不だMYSTERY に包まれている.ジェットは, distant matter, stimulating interaction, multi-wavelength electromagnetic waves, and radiating electromagnetic waves.そのため、大スケールにおけるジェットの体育と観measurementされるElectromagnetic radiation の情It is important to report the knot of the paper and the physical quantity of the paper to explain it. Most of the electromagnetic radiation caused by the electromagnetic radiationプラズマにおいては, 电と阳子の Temperature のdifferent なる2 TEMPERATURE STATUS であることが知られている.しかし、これまでのジェットに关する数値シミュレーションでは、プラズマの2 Temperature-sensitive がされてきた.そこで、This topic では、プラズマの２ Temperature をConsidering the したnumber value calculation コードを开発し、大スケールジェットの伝moving problem にApplicable to した. It is suitable for the instantaneous electron heating phenomenon caused by magnetic turbulence and impact waves. Cut the にモデル化し, より见実に is the したシミュレーションを行った.そのRESULTS, large スケールジェットは伝moving in に生じる撃波やMagnetic turbulence によってYangzi が にheating されることをconfirmation した. Special に, electron が heating さ れ や す い strong magnetic field ジ ェ ッ ト に お い て も, ジ ェ ッ の expansion は 热 な 阳子が dan う こ と を 明 ら か に し た. On the one hand, the result of calculating the radio wave radiation intensity of the electronic thermal radiation distribution and injecting the radiation intensity is 0. 01から0.1パーセントしかElectromagnetic radiation としてliberation することができず, radiation inefficiency なradio wave ジェットとなることをshow した. This topic is based on non-thermal emission, cosmic ray electrons, electron temperature, simple and simple approximation, and the accumulation of cosmic rays.しかし, cosmic ray electrons and hot electrons がaccelerate and generate される.そのため、This topic is based on the calculation of the temperature distribution of electrons and the evolution of cosmic ray electrons and the impact and possibility of it.

项目成果

磁気流体数値実験によるAGNジェットの電子加熱領域の調査

磁流体动力学数值实验研究AGN射流电子加热区域

• 发表时间: 2020
• 作者: Yu Craig P.;Kojima Naoya;Kumagai Shohei;Kurosawa Tadanori;Ishii Hiroyuki;Watanabe Go;Takeya Jun;Okamoto Toshihiro;大村匠，町田真美
• 通讯作者: 大村匠，町田真美

W50/SS433の構造形成に関する磁気流体計算IV

W50/SS433 IV 结构形成的磁流体动力学计算

• 发表时间: 2021
• 作者: 大前陸人;赤堀卓也;町田真美;大前陸人 赤堀卓也 町田真美;田嶋裕太 大村匠 町田真美;大村匠 町田真美 松本洋介;大村匠 酒見はる香 田嶋裕太 大前陸人 町田真美
• 通讯作者: 大村匠 酒見はる香 田嶋裕太 大前陸人 町田真美

Continuous Jets and Backflow Models for the Formation of W50/SS 433 in Magnetohydrodynamics Simulations

• DOI: 10.3847/1538-4357/abe5a1
• 发表时间: 2021-02
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: T. Ohmura;K. Ono;H. Sakemi;Y. Tashima;R. Omae;M. Machida

An interaction between jets and intra-cluster magnetic layer

喷流与簇内磁层之间的相互作用

• 发表时间: 2021
• 期刊: Naturye
• 作者: James O. Chibueze;Haruka Sakemi;Takumi Ohmura;Mami Machida;Hiroki Akamatsu;Takuya Akahori;Hiroyuki Nakanishi;Viral Parekh;Ruby van Rooyen;and Tsutom T. Takeuchi
• 通讯作者: and Tsutom T. Takeuchi

AGNジェットの３次元二温度磁気流体シミュレーション

AGN 射流的 3D 双温度磁流体动力学模拟

• 发表时间: 2020
• 作者: Yu Craig P.;Kojima Naoya;Kumagai Shohei;Kurosawa Tadanori;Ishii Hiroyuki;Watanabe Go;Takeya Jun;Okamoto Toshihiro;大村匠，町田真美;大村匠，町田真美
• 通讯作者: 大村匠，町田真美