相対論的プラズマトリニティ

宇宙においては、1粒子あたりのエネルギーが静止質量を超える高温プラズマや非熱的粒子が存在し、それが構造形成や進化を大きく支配していることがわかってきている。例えば、超新星残骸の衝撃波領域では、衝撃波面での速やかなプラズマの熱化と同時に、1PeVにも達する非熱的・超相対論的粒子が形成されることが観測されている。ブラックホール候補天体の降着円盤では、温度が10^<11>Kにも達し、高温プラズマからの輻射とその反作用により構造が大きく左右されることが分ってきた。一方、室内実験においても、トカマク型の核融合装置では、ディスラプションと呼ばれる電磁流体構造の崩壊現象にともない100MeVにも達する相対論的電子ビームが生成されることが問題になっている。レーザ爆縮の実験では、生成された相対論的ジェットとガス・固体との相互作用における極限物理の研究が行われている。このように相対論的プラズマは、宇宙惑星物理学・実験室プラズマなど多義にわたる分野で重要な位置を占めるようになってきている。本研究では、相対論的プラズマを作る粒子加速機構・プラズマ動力学・輻射輸送過程について、室内実験・天体プラズマ・磁気圏プラズマの研究者による三位一体の取り組みを行い、相対論的プラズマに係わる新しいプラズマ物理学の展開を目指す研究を模索し、将来どのような研究体制を構築すべきか企画調査を行った。特に国内会議を合計7回、日韓の国際会議を1回行い、将来に展開すべき相対論プラズマ研究について綿密な議論を重ねた。それらの検討結果を受けて、特定領域研究「相対論プラズマトリニティ」として申請中である。

宇宙においては、1粒子あたりのエネルギーが静止質量を超える高温プラズマや非熱的粒子が存在し、それが構造形成や進化を大きく支配していることがわかってきている。例えば、超新星残骸の衝撃波領域では、衝撃波面での速やかなプラズマの熱化と同時に、1PeVにも達する非熱的・超相対論的粒子が形成されることが観測されている。ブラックホール候補天体の降着円盤では、温度が10^<11>Kにも達し、高温プラズマからの輻射とその反作用により構造が大きく左右されることが分ってきた。一方、室内実験においても、トカマク型の核融合装置では、ディスラプションと呼ばれる電磁流体構造の崩壊現象にともない100MeVにも達する相対論的電子ビームが生成されることが問題になっている。レーザ爆縮の実験では、生成された相対論的ジェットとガス・固体との相互作用における極限物理の研究が行われている。このように相対論的プラズマは、宇宙惑星物理学・実験室プラズマなど多義にわたる分野で重要な位置を占めるようになってきている。本研究では、相対論的プラズマを作る粒子加速機構・プラズマ動力学・輻射輸送過程について、室内実験・天体プラズマ・磁気圏プラズマの研究者による三位一体の取り組みを行い、相対論的プラズマに係わる新しいプラズマ物理学の展開を目指す研究を模索し、将来どのような研究体制を構築すべきか企画調査を行った。特に国内会議を合計7回、日韓の国際会議を1回行い、将来に展開すべき相対論プラズマ研究について綿密な議論を重ねた。それらの検討結果を受けて、特定領域研究「相対論プラズマトリニティ」として申請中である。