ガンマ線バースト現象と超強磁場中性子星モデル

最近ガンマ線バースト(以後GRB)のγ線から80±20%もの直線偏光が観測され、その値の高さから放射領域の磁場が一様であることが示唆されている。一様磁場の存在は、それが中心エンジンから運ばれてきたことを意味し、中心エンジンの正体解明の手掛りとなるため非常に重要である。そこで円偏光の観測によって磁場の一様性を探れることを指摘し、期待される円偏光の大きさを初めて求めた。GRBはその明るさ故に最遠方宇宙でも観測可能であるため、宇宙論的道具としての役割りも期待されている。申請者はGRBの残光を使って宇宙の再電離の歴史を探る全く新しい方法を提唱したGRBから放出された陽子流は遠方で相対論的衝撃波を起こしGRBや残光となって観測される。衝撃波で加速された電子はシンクロトロン放射だけでなく逆コンプトン放射も起こす。この成分はこれまでone zone近似と呼ばれる粗い方法で見積られてきた。申請者は衝撃波の構造を考慮するとGRBなどの極限状態では桁で結果が変わることを示した理論的相関を用いて各zにおけるGRBの頻度を求めたところ、宇宙の星形成率が高赤方偏移まで上り続けるという画期的な結論を得た。10^<14>ガウス以上もの超強磁場をもつ中性子星(マグネター)に関しては、軸対称定常MHDの一般相対論的な定式化を完成させた上、世界で初めて相対論的磁場星モデルにトロイダル場(対称軸に垂直な平面内の場)を組込むことに成功し、新しい慣性系の引きずりの効果などを発見した。

最近ガンマ線バースト(以後GRB)のγ線から80±20%もの直線偏光が観測され、その値の高さから放射領域の磁場が一様であることが示唆されている。一様磁場の存在は、それが中心エンジンから運ばれてきたことを意味し、中心エンジンの正体解明の手掛りとなるため非常に重要である。そこで円偏光の観測によって磁場の一様性を探れることを指摘し、期待される円偏光の大きさを初めて求めた。GRBはその明るさ故に最遠方宇宙でも観測可能であるため、宇宙論的道具としての役割りも期待されている。申請者はGRBの残光を使って宇宙の再電離の歴史を探る全く新しい方法を提唱したGRBから放出された陽子流は遠方で相対論的衝撃波を起こしGRBや残光となって観測される。衝撃波で加速された電子はシンクロトロン放射だけでなく逆コンプトン放射も起こす。この成分はこれまでone zone近似と呼ばれる粗い方法で見積られてきた。申請者は衝撃波の構造を考慮するとGRBなどの極限状態では桁で結果が変わることを示した理論的相関を用いて各zにおけるGRBの頻度を求めたところ、宇宙の星形成率が高赤方偏移まで上り続けるという画期的な結論を得た。10^<14>ガウス以上もの超強磁場をもつ中性子星(マグネター)に関しては、軸対称定常MHDの一般相対論的な定式化を完成させた上、世界で初めて相対論的磁場星モデルにトロイダル場(対称軸に垂直な平面内の場)を組込むことに成功し、新しい慣性系の引きずりの効果などを発見した。