生まれたばかりのパルサ-に於ける高エネルギ-粒子・γ線・X線の放射機構の研究

新生脉冲星高能粒子、伽马射线、X射线发射机制研究

• 批准号: 02234101
• 负责人: 柴田 晋平
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02234101/
• 关键词: パルサ-; 星風; ペアプラズマ; 粒子加速; 静電二重層

【はじめに】本研究の目的は(1)若いパルサ-の磁気圏に生じる高エネルギ-粒子の加速メカニズムを明らかにする、(2)X線やγ線の観測結果を説明するパルサ-磁気圏のモデルを提出する、ことであった。これに沿って、(1)高エネルギ-粒子加速層モデル、(2)磁気圏のグロ-バルなモデル、(3)パルサ-風の数値シミュレ-ションについて研究を行った。【結果】(1)制限電荷流による加速層モデルを検討し、加速層の位置の関数として、加速層にかかる電圧・加速層の厚さを得た。(2)更に、電子陽電子対生成の効果を考慮した加速層モデルを検討した。その結果地球磁気圏のオ-ロラ粒子加速にみられる静電二重層がパルサ-磁気圏にも形成される可能性が導かれた。(3)磁気圏のグロ-バルな構造を解くために、磁気圏電流回路モデルを提出した。パルサ-が進化するにつれてどの様に放射されるエネルギ-配分が決まるかを導くことが出来た。(4)更に、パルサ-の制動指数が理論的予想値3より少さくなる原因が磁気圏電流の進化に帰されることを示した。(5)数値シミュレ-ションによって熱遠心力風を初めて解くことに成功した。これは相対論的でないためすぐにパルサ-に適用ができないが、磁力線に垂直な力のバランスをきちっと解かないと正しいプラズマ流の加速率が求められないことを示した。(6)更に、遠心力風では、ディスク風と、双極風が共存することを示した。

The purpose of this study is to (1) explain the results of X-ray and gamma-ray measurements if the magnetic field is generated in the middle of the magnetic field, and (2) to propose the results of the magnetic field. These include: (1) high-energy particle acceleration layer (HAPL);(2) magnetic field;(3) numerical value of wind; and (4) research on particle acceleration. [Results](1) The acceleration layer thickness, the position and the voltage of the acceleration layer were determined. (2)In addition, the effect of electron positron generation is considered. As a result, the possibility of formation of electrostatic double layers due to the acceleration of particles in the earth's magnetic field is discussed. (3)Magnetic field current loop The evolution of the system is a matter of course. (4)In addition, the braking index of the magnetic field is not expected to be higher than the theoretical value. (5)A few minutes later, he was arrested. The acceleration rate of the flow is calculated according to the vertical force of the magnetic field. (6)More, far away force wind, wind, bipolar wind blue shift

项目成果

Shinpei Shibata: "Evolution of the Pulsar Magnetosphere and Breaking Indices"

Shinpei Shibata：“脉冲星磁层的演化和断裂指数”

H.Washimi: "A Simulation Study of the Solar Wind Including the Solar Rotation Effect" Solar Phys.

H.Washimi：“包括太阳自转效应在内的太阳风的模拟研究”太阳物理。

Shinpei Shibata: "A DCーcircuit Model of the pulsar Magnetosphere" Proccedings of IAU Colloguium No.128. (1991)

Shinpei Shibata：“脉冲星磁层的直流电路模型”，IAU 座谈会论文集第 128 期（1991 年）。

H.Washimi: "Helical Field Effect in Solar/Stellar Wind" Proc.Second Toki Conf.on Nonlinear Phenomena in Fusion Plasmas.

H.Washimi：“太阳/恒星风中的螺旋场效应”Proc.Second Toki Conf.on 聚变等离子体中的非线性现象。

Shinpei Shibata: "Magnetospheric Model of Rotation Powered Pulsar" Science Report of the Tohoku University,8th ser. 11. 143-148 (1991)

柴田新平：《旋转动力脉冲星的磁层模型》东北大学科学报告第8辑。