ガンマ線バーストの輻射機構と重力レンズに関する研究

伽马射线暴辐射机制与引力透镜研究

• 批准号: 01J00591
• 负责人: 浅野 勝晃
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J00591/
• 关键词: ガンマ線バースト; 衝撃波; プラズマ不安定性; パルサー; ニュートリノ

1)ガンマ線バーストのカスケードモデルガンマ線バーストでは、陽子のエネルギーを電子に輸送しなければならないのだが、短い時間にエネルギーをクーロン散乱で電子に輸送することは不可能である。そこで我々は衝撃波によって加速された陽子と光との衝突から、パイ中間子を作り、そこからのカスケードにより、電子・陽電子を作るという新しいモデルを提唱した。このモデルでは陽子のエネルギーから直接電子を作るので、上記の問題を解決できる。2)ガンマ線スペクトルのシミュレーション観測されているガンマ線スペクトルの典型的なエネルギー(以下E_p)は非常に小さい分散をもつ。我々はこの問題を解決するために、衝撃波中で生まれる電子・陽電子がガンマ線スペクトルに与える影響を考慮して、多数のシェルの衝突のシミュレーションを行った。結果、シェルの速度分布に二つ以上のピークがある場合のみ、観測されている小さなE_pの分散を再現できることがわかった。3)電場中のプラズマ不安定性ガンマ線バーストなどの高エネルギー天体現象の問題を考えるにあたって、最近、プラズマ運動論的な手法を用いて研究を進めている。プラズマ中の不安定性、エネルギー輸送、輻射過程、衝撃波中の粒子加速、磁場生成などの物理過程には未解明のものが多い。我々は電場中に注入される電子・陽電子対プラズマの静電波動について調べた。新たな数値シミュレーション法を開発し、今まで知られていなかった新しいタイプの静電波動不安定性を発見した。このような波動はパルサーの磁気圏で粘性力として粒子に働く可能性があり、首尾一貫した電場領域の生成のモデルを考える際に考慮に入れる必要がある。

1) ガ ン マ line バ ー ス ト の カ ス ケ ー ド モ デ ル ガ ン マ line バ ー ス ト で は, yoko の エ ネ ル ギ ー を electronic に conveying し な け れ ば な ら な い の だ い が, short period of time に エ ネ ル ギ ー を ク ー ロ ン scattered で electronic に conveying す る こ と は impossible で あ る. そ こ で I 々 は blunt shock wave に よ っ て accelerate さ れ た yoko と light と の conflict か ら, パ イ り を son, middle そ こ か ら の カ ス ケ ー ド に よ り, electronics, Yang electronic を る と い う new し い モ デ ル を mention sing し た. こ の モ デ ル で は yoko の エ ネ ル ギ ー か ら directly electronic を る の で, written の を solve で き る. 2) ガ ン マ line ス ペ ク ト ル の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 観 measuring さ れ て い る ガ ン マ line ス ペ ク ト ル の typical な エ ネ ル ギ ー (" は E_p) very small に さ い scattered を も つ. I 々 は こ の を solve す る た め で in に, strong shock wave ま れ る, Yang electronic が ガ ン マ line ス ペ ク ト ル に and え る influence を consider し て, most の シ ェ ル の conflict の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. Results, シ ェ ル の velocity distribution more than two つ に の ピ ー ク が あ る occasions の み, 観 さ れ て い る small さ な E_p の scattered を reappearance で き る こ と が わ か っ た. 3) in the electric field の プ ラ ズ マ labile ガ ン マ line バ ー ス ト な ど の high エ ネ ル ギ ー celestial phenomenon の problem を exam え る に あ た っ て, recently, プ ラ ズ マ kinetic theory な gimmick を with い を て research into め て い る. プ ラ ズ マ の labile, エ ネ ル ギ ー transmission, the radiation process, strong shock wave の particle acceleration, the magnetic field generated な ど の physical process に は not interpret の も の が い more. In the 々 々 electric field, に is injected with される electrons. The anode electrons adjust the プラズ <s:1> <s:1> static electricity fluctuation に べた て て て べた べた べた て べた べた. New た な the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン method を open 発 し, today ま で know ら れ て い な か っ た new し い タ イ プ の electrostatic fluctuation labile を 発 see し た. こ の よ う な fluctuations は パ ル サ ー の magnetic 気 sha-lu で viscous force と し て particle に 働 く possibility が あ り, fore and aft consistently し た の electric field generated の モ デ ル を exam え る interstate に consider に into れ る necessary が あ る.

项目成果

K.Asano, S.Iwamoto: "Fireball Heated by Neutrinos"Astrophysical Journal. 581. 381-388 (2002)

K.Asano，S.Iwamoto：“中微子加热的火球”天体物理学杂志。

K.Asano, F.Takahara: "Electrostatic Instability in Electron-Positron Pairs Injected in an External Electric Field"Astronomy and Astrophysics. (掲載予定).

K.Asano，F.Takahara：“外部电场中注入的电子-正电子对的静电不稳定性”天文学和天体物理学（即将出版）。

K.Asano, F.Takahara: "Photon Emission in a Cascade from Relativistic Photons Initiated by Residual Thermal Photons in Gamma-Ray Bursts"Publications of the Astronomical Society of Japan. 55. 433-444 (2003)

K.Asano、F.Takahara：“伽马射线暴中残余热光子引发的相对论光子级联中的光子发射”日本天文学会出版物。

K.Asano, S.Kobayashi: "Dispersion of Break Energy in the GRB Internal Shock Model"Publications of the Astronomical Society of Japan. 55. 579-584 (2003)

K.Asano、S.Kobayashi：“GRB 内部激波模型中断裂能的分散”日本天文学会出版物。

K.Asano, F.Takahara: "Photon Emission in a Cascade from Relativistic Protons Initiated by Residual Thermal Photons in Gamma-Ray Bursts"Publications of the Astronomical Society of Japan. 55(掲載予定). (2003)

K.Asano、F.Takahara：“伽马射线爆发中残余热光子引发的级联中的光子发射”，日本天文学会出版物 55（即将出版）。