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Origin of fast radio bursts from multi-wavelength and multi-time domain

多波长和多时域快速无线电爆发的起源

基本信息

批准号：
22K20366
负责人：
和田知己
金额：
$ 1.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20366/
关键词：
高速電波バーストマグネター中性子星突発天体

项目摘要

本研究では、銀河系内のマグネターから観測された、X線ショートバーストと高速電波バーストの同時放射に関する理論的な研究を行った。この天体現象では、通常観測されるよりエネルギーの高い80keV程度のハードなX線ショートバーストに付随して、高速電波バーストが観測された。ハードなX線ショートバーストを説明するモデルの1つに、磁力線に沿って膨張するファイアボールモデルがある。この磁力線に沿って膨張するファイアボールモデルをかつてなく詳細に調べ、解析的なモデルを構築した。具体的には、マグネターの強磁場効果、マグネター表面からのバリオンローディング、磁力線垂直方向への光子の拡散、サイクロトロン共鳴による輻射加速の効果を詳細に入れてモデル化し、以下のことを明らかにした。(1)ファイアボールに含まれるバリオンの量と、アウトフローの運動学的エネルギーの関係、(2)磁力線垂直方向への光子の拡散が重要となるような、バリオンの量やファイアボールの初期サイズ、(3)光学的に薄くなった領域でのサイクロトロン共鳴散乱による輻射加速が、アウトフローの運動学的光度をどれだけ増大させるか、(4)アウトフローの運動学的エネルギーの一部が高速電波バーストに転換されるという仮定すると、アウトフローに含まれるバリオンの量に下限がつくこと。特に(3)のサイクロトロン共鳴散乱による輻射加速は、これまで考えられていなかった効果であるが、この効果によってアウトフローの運動学的エネルギーが桁で増大しうることが明らかになった。また、サイクロトロン共鳴散乱による輻射加速を、数値計算によって詳細に研究している。

This study is a theoretical study of simultaneous emission of X-ray radiation in the Milky Way galaxy. These celestial phenomena are usually measured at high 80keV levels, such as X-ray and high-speed radio waves. The X-ray system is designed to explain the nature of the magnetic field and the expansion of the magnetic field. This magnetic field line is expanded along the line, and the structure of the structure is adjusted and analyzed in detail. The specific effects of strong magnetic field, radiation acceleration, photon dispersion in the vertical direction of magnetic field lines, and resonance in the magnetic field are described in detail. (1)(2) Photon dispersion in the vertical direction of the magnetic field is important;(3) Radiation acceleration in the optical thin field is important;(4) Photon dispersion in the kinematic direction is important;(5) Photon dispersion in the optical thin field is important;(4) A part of the kinematic evolution of high speed radio waves includes the lower limit of the quantity of high speed radio waves. Special (3) resonance scattering radiation acceleration, radiation A detailed study of radiation acceleration and numerical calculation is conducted.