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

基本信息

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

项目摘要

【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。

[简介]这项研究的目的是（1）阐明在年轻脉冲球磁层中发生的高能量颗粒加速的机理，（2）提交脉冲磁层模型，该模型解释了X射线和伽马射线的观察结果。与此相一致，我们对（1）高能粒子加速层模型，（2）磁层的全局模型以及（3）脉冲脉风的数值模拟进行了研究。 [结果]（1）我们使用受限的电荷流量研究了加速层模型，并获得了应用于加速层的加速层的电压和厚度，这是加速度层位置的函数。（2）此外，考虑到电子正电子对产生的影响，研究了加速层模型。这表明静电双层在地球磁层中的奥罗拉颗粒的加速度中也可以看到，也可以在脉冲星 - 磁层中形成。（3）提交了磁层电流电路模型，以解决磁层的整体结构。随着PULSA的发展，我们能够确定如何确定能量分配。（4）此外，已经表明，脉冲星的制动指数低于理论预测值3的原因归因于磁层电流的演变。（5）我们首次通过数值模拟成功解决了热离心风。这不是相对论的，不能立即应用于脉冲器，但它表明，除非正确解析垂直于磁场线的力平衡，否则无法确定正确的等离子体流动加速度。（6）此外，显示出离心风中的风盘风和双极风共存。