超新星1987Aリング形成の電磁過程と電波・X線・ガンマ線放射の研究

超新星1987A环形成的电磁过程及射电、X射线和伽马射线发射的研究

基本信息

批准号：
06233211
负责人：
鷲見治一
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Shonan Institute of Technology
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06233211/
关键词：
超新星星間プラズマ星間ガスリング構造 MHD

项目摘要

超新星1987Aの周縁に密度の高いガス塊がリング形状で存在していることが観測より明らかになっている。理論及び大規模なMHD計算機シミュレーション解析によりこのリング形状ガス塊の電磁流体力学的生成過程並びに電波・X線・ガンマ線放射について研究を行った。超新星爆発の前の段階の赤色巨星、青色巨星の段階では星の自転に伴い、その周縁にトロイダル磁場が生成されるがこの磁場は星から吹き出るガス即ち恒星風により遠方に運ばれる。赤色巨星からの恒星風は低速、青色巨星からの恒星風は高速であったと考えられている。従って星が赤色巨星から青色巨星へと進化した段階で周縁ではそれまで充満していた低速ガスに内側から高速ガスが衝突し衝撃波が生成される。衝撃波面ではトロイダル磁場が強まり、磁気圧がガスに対して働き、衝撃波接触面において赤道付近でガスが集積される。この電磁流体力学的(MHD)過程がリング生成の基礎過程であることが我々のMHDシミュレーション解析により明かとなった。ごく最近ハッブル天体望遠鏡により、赤道帯のリングに加えて南北両外側に別のリングが存在することが明かとなった。我々のシミュレーション解析により、トロイダル磁場強度は低緯度で最大であるためガスは磁気圧により赤道帯に集められると同時に自転軸方向にも集められ、しかも軸方向のガスの集積は単純に自転軸上にではなく、激しく且つ複雑なガスダイナミックスにより、軸の周りにリングとしてなされることが明かとなった。これが観測で新たに得られた2つのリングに対応するものと考えられる。少なくとも他のモデルではこれら全てのリングを説明するのはきわめて難しく、我々の電磁流体力学的モデルの優位さを示すことが出来た。また後方衝撃波面から放射される電波が観測と対応することが推測された。定量的により観測に近い形状を再現すべく引き続き解析を進めている。

观察结果表明，在Supernova 1987a的外围存在环形的密集气体质量。理论和大规模MHD计算机模拟分析已用于研究该环形气体质量的电磁水动力生成过程以及无线电波，X射线和伽马射线辐射。在超新星爆炸之前的红色和蓝色巨人的阶段，在旋转时，在恒星的周围产生了环形磁场，但是该磁场被从星星中吹出的气体或恒星风吹走了。据信，来自红色巨人的恒星风很慢，而蓝色巨人的恒星风很快。因此，当恒星从红色的巨人演变为蓝色巨人时，高速气体与以前在外围填充的慢速气体相撞，从而产生了冲击波。在冲击波前，环形磁场增加，磁压作用在气体上，并且在冲击波接触表面赤道附近积累了气体。我们的MHD仿真分析表明，该电磁水动力（MHD）过程是环生成的基本过程。最近，哈勃望远镜透露，除了赤道带的环，北侧和南侧还有其他环。我们的仿真分析表明，由于在低纬度处的环形磁场强度是最大的，因此通过磁压和旋转轴的方向收集气体，并且轴向气体的积累不仅仅在旋转轴上，而是由于强烈和复杂的气体动力学而围绕轴的环。人们认为这与从观测值中获得的两个新获得的环相对应。至少在其他模型中，所有这些环极难解释，我们能够证明电磁水动力学模型的优势。还推测从后冲击波前发出的无线电波对应于观测。我们正在继续进行分析，以更加定量地靠近观察形状。