Exploring neutron stars and black holes via variable phenomena in magnetospheres

通过磁层中的可变现象探索中子星和黑洞

• 批准号: 19K03850
• 负责人: 小嶌 康史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03850/
• 关键词: 高エネルギー天体現象; 中性子星; ブラックホール; 磁場; 電磁流体力学; 重力波; 相対論; 粒子加速; カイラル磁気効果; 宇宙物理

磁場が強い中性子星（マグネター）では突発的なバースト現象が見られる。そのエネルギー源は強磁場に由来すると考えられている。磁場の時間進化に伴い、星表面付近のクラスト（殻）部分に磁場のストレスが徐々に蓄積される。その歪みが固相の弾性限界を超えた時、クラストの構造変化が突然に起き、観測されるようなバースト現象に至るという説がある。その過程を具体的に理論計算により探った。弾性限界に至るまでの時間、その間に蓄積される弾性エネルギー等を求めた。その結果、観測されている、バースト間隔時間（約数十年）で、観測されているエネルギー程度のものが蓄えられることがわかった。その内容は公表論文とした。その研究を継続発展させている。また、クラスト（殻）部分の弾性力を考慮した、磁気中性子星の構造を求めるという、前年度からの研究結果をまとめ、公表論文とした。より現実的な中性子星のモデルに対して、弾性力を考察して、その効果を確かめた。弾性力の大きさは弱いものの、静水圧平衡となる磁場の条件が大幅に緩和されていることがわかった。重力波天文学では、中性子星の球形から歪みがあることにより重力波を発生している可能性があり、観測的に探査されている。現状の観測精度では肯定的な結果が得られていないものの、将来的に有意義な結果が期待される。中性子星の表面にできる磁場による山（でこぼこ）を具体的に求めた。降着円盤から表面への物質の表面への降り積もりでできる過程を想定した。特に、磁場の双極子以外の成分もあることが最近の観測的に示唆されているので、それを取り入れたものである。この点は従来の研究にないものであり、結果は公表論文として出版された。

The なバ が スト スト スト スト phenomenon of sudden occurrence in a が strong magnetic field が neutral substar (グネタ グネタ グネタ) で can be found in られる. Youdaoplaceholder0 エネ エネ ギ ギ そ source そ strong magnetic field に origin すると examination えられて る る. The <s:1> time evolution of the magnetic field に is accompanied by に, and the surface of the star is close to the <s:1> ラスト (shell) part of the に magnetic field <e:1> ストレスが slowly 々に accumulate される. そ の slanting み が solid-phase の 弾 sex limit を super え た, ク ラ ス ト の structure variations change suddenly が に up き, 観 さ れ る よ う な バ ー ス に ト phenomenon to る と い う said が あ る. The specific に theoretical calculation of the そ そ process を によ を explore った. 弾 sex limit に to る ま で の time, そ の に accumulation between さ れ る 弾 sex エ ネ ル ギ ー etc め を o た. そ の results and 観 さ れ て い る, バ ー ス ト time interval (approx) ten years で, 観 さ れ て い る エ ネ ル ギ ー degree の も の が え storage ら れ る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0 そ content そ public form paper と た た. Youdaoplaceholder0 そ research を継続 exhibition させて る る. ま た, ク ラ ス ト (shell) の 弾 shakti を consider し た Marco follini の structure, magnetic 気 neutral を o め る と い う, former annual か ら の results を ま と め, male table thesis と し た. よ り presently be な neutral trade の モ デ ル に し seaborne て, 弾 investigation force を し て, そ の unseen fruit を か indeed め た. The elastic force is <s:1> large さ さ さ weak <s:1> <s:1> <s:1> <s:1>, hydrostatic pressure equilibrium となる magnetic field <e:1> conditions are が significantly に mitigated されて る る とがわ とがわ った った. Marco follini の spherical gravitational wave astronomy で は, neutral か ら slanting み が あ る こ と に よ り gravitational wave を 発 raw し て い る possibility が あ り, 観 に probes さ れ て い る. Status quo の 観 measurement precision で は が な results have certainly ら れ て い な い も の の, future に meaningful な results が さ れ る. The surface of the neutral sub-star にで にで る る magnetic field による mountain (で ぼ ぼ <e:1>) を specific に seek めた. The process of lowering the surface of the yen plate ら the surface へ the material <e:1> the surface へ the process of lowering the accumulation the でで る る the を process を determines the た. の に, magnetic field outside the dipole の composition も あ る こ と が recently の に 観 measured in stopping さ れ て い る の で, そ れ を take り れ た も の で あ る. The <s:1> <s:1> point 従 was used to conduct <s:1> research on にな 従 <s:1> であ であ であ であ, and the results were published in a と public paper て て された.

项目成果

Particle Acceleration Driven by Null Electromagnetic Fields Near a Kerr Black Hole

• DOI: 10.3390/universe7010001
• 发表时间: 2020-11
• 期刊: Universe
• 影响因子: 2.9
• 作者: Y. Kojima;Y. Kimura

Institute of Physics/Silesian University in Opava(チェコ)

物理研究所/奥帕瓦西里西亚大学（捷克共和国）

中性子星の磁場進化へのクラスト（殻）の可塑性変形の効果

地壳塑性变形对中子星磁场演化的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Taniguchi Yasutaka;Yoshida Kazuki;Chiba Yohei;Kanada-En'yo Yoshiko;Kimura Masaaki;Ogata Kazuyuki;K. Hagino and H. Sagawa;田中和廣;小嶌康史
• 通讯作者: 小嶌康史

Evolution of magnetic deformation in neutron star crust

• DOI: 10.1093/mnras/staa3489
• 发表时间: 2020-11
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Y. Kojima;S. Kisaka;K. Fujisawa

Magneto-elastic equilibrium of a neutron star crust

• DOI: 10.1093/mnras/stab1848
• 发表时间: 2021-06
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Y. Kojima;S. Kisaka;K. Fujisawa