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無衝突衝撃波による高エネルギー粒子の起源:粒子法計算によるアプローチ

无碰撞冲击波导致高能粒子的起源：使用粒子法计算的方法

基本信息

批准号：
06233217
负责人：
星野真弘
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Institute of Space and Astronautical Science
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-06233217/
关键词：
粒子加速衝撃波相対論的プラズマ高エネルギー粒子

项目摘要

研究目標:衝撃波による粒子加速の問題は、高エネルギー天体プラズマ物理学の中心課題の一つであり、活動銀河核や超新星などでの高エネルギー粒子の起源を理解していく上でも重要である。本研究では運動学的粒子法による数値シュミレーションの手法を用いて、プラズマ集団現象による加速粒子と波との相互作用に焦点を当てた研究を行い相対論的粒子加速の過程を明らかにしていく事を目標とする。特に、相対論的な大きなマッハ数での衝撃波の構造を調べプラズマ粒子間のエネルギー輸送の問題に焦点を置く。研究成果:イオンと電子の2成分プラズマ中では、衝撃波上流のプリカーサ波動が粒子の加速に重要な役割を果たしていることが解った。そして、電子は、衝撃波上流でのイオンの運動エネルギーにほぼ等しくなるところまで加速されることが明らかになってきた。これは次のように理解できる。無衝突衝撃波では衝撃波上流から来た粒子が衝撃波面で反射され、その局所的熱平衡から外れた速度分布関数が電磁波を励起する。相対論的な大きなマッハ数になると衝撃波上流のプラズマ系では励起される波の振幅が大きくなり、波の非線形作用としての「動重力」が効きイオンと電子のエネルギー交換が行われる。これまでの一連の相対論的衝撃波の研究で、シンクロトロン星雲のような電子・陽電子・イオンの3成分系での衝撃波でも又より一般的なイオン・電子の2成分系での衝撃波でも、運動学的加速過程は異なってもマクロに見たレプトンの加速効率はほぼ同じで慣性の大きいイオンの持つエネルギーがレプトンに渡されることが明らかになった。

Objective: The problem of particle acceleration caused by shock waves is important for understanding the origin of high energy particles in active galactic nuclei and supernovae. This study focuses on the interaction of accelerated particles and waves in the particle method of kinematics. In particular, the relative theory of large number of shock wave structure, modulation, particle transmission problems focus on Research results: The two components of electrons are separated from each other, and the ratio of shock wave upstream is separated from each other. For example, the electron wave and the shock wave are moving upward, and so on. This is the first time I've ever seen a woman. Collision-free shock wave, shock wave upstream, incoming particles, shock wave surface reflection, local thermal balance, external velocity distribution, electromagnetic wave excitation In contrast to the theory of large number of shock waves, the upward flow of shock waves is excited, the amplitude of waves is large, the nonlinear action of waves is dynamic gravity, and the electron exchange is carried out. A Study of the Shock Wave in the Phase Correlation Theory of the Nebula and the Three-component System of the Electron and the Positron, and a Study of the Shock Wave in the Two-component System of the Electron and the Positron Kinematic acceleration process is different from that of inertia.