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相対論的ブラソフコードを用いた衝撃波における高エネルギー粒子加速

使用相对论性 Vlasov 码进行冲击波中的高能粒子加速

基本信息

批准号：
05J11759
负责人：
天野孝伸
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11759/
关键词：
粒子加速宇宙線衝撃波

项目摘要

昨年度までの研究では1次元のプラズマ粒子コードを用いたシミュレーションを行い、強い準垂直衝撃波において一部の電子がサーフィン加速とドリフト加速と呼ばれる二つの機構を介して非常に効率良く加速され得ることが分かってきた。この機構で生成された被加速粒子のエネルギーはFermi加速によって加速されるために十分なエネルギーを持ち、衝撃波粒子加速理論における最大の問題点である注入問題を解決し得る。しかしこれらの結果は1次元性を仮定したものであり、より現実的な見積りには多次元性を考慮することが必須課題である。そこで本年度はこれまでの結果を2次元に拡張し、粒子加速効率をより詳細に調べた。強い衝撃波においてはBuneman不安定性と呼ばれる2流体不安定性が起こることが知られており、電子サーフィン加速に重要な役割を果たす。特にこの不安定により励起される静電波動のエネルギーは被加速粒子の最大エネルギーを決める重要な指標である。そこで2次元周期系においてBuneman不安定性の粒子シミュレーションを行い、励起される波動の最大エネルギーを調べた。その結果多次元においては斜め伝播波動による効率的な散乱が働き、飽和時の電場エネルギーは1次元の場合の20-30%程度に留まることが分かった。上記は簡単化した周期系のシミュレーションから得られた結論であったが、さらに垂直衝撃波の2次元シミュレーションも行い、電子の加速効率を調べた。その結果、2次元であっても電子の加速は効率良く起こることが分かった。詳細な解析の結果、加速機構はサーフィン加速が多次元性によって変性を受けたものと分かった。本研究の結果、超新星残骸で見られるような強い衝撃波において1次元で有効だと思われたサーフィン加速が2次元でもやはり働き、電子の注入に関して重要な役割を果たすことが明らかになった。

For the first time in the year of last year, there was an increase in the number of diesel particles in the first year of the year. In the first part of the year, the study was conducted in the first year of the year, and the two institutions reported that the acceleration rate was higher than that of the other two institutions. The machine is responsible for the generation of accelerated particles, the acceleration of particles, the Fermi acceleration, the acceleration of particles, the acceleration of particles, the acceleration of accelerated particles, the acceleration of particles, the The result of this test is that the one-dimensional data must be affected, and the multiple variables of the target data must be affected. For the current year, the results show that the two-dimensional acceleration rate and particle acceleration rate are very high. It is necessary to determine the safety of Buneman, the quality of fluid, and the acceleration of important service. In particular, the instability is very important to encourage the movement of static waves. The acceleration of particles is very important. In the second month cycle, there is an uneasy nature of the Buneman. The particles are in a bad state, and the waves are encouraged to have a maximum response. The results show that the rates of disorderly broadcast, radio and time radio stations are 20-30% in the same level as 20-30%. The cycle of the last two-dimensional transmission is related to the performance of the two-dimensional cycle, the acceleration rate of the electron and the acceleration rate of the electron. According to the results of the test, the 2-dimensional accelerated failure rate of the computer has improved the performance of the two-dimensional computer. The results are analyzed and the acceleration mechanism is required to accelerate the multiplicity of multiple variables. According to the results of this study, the results of this study show that the supernova remnant can be seen in the first dimension of the supernova remnant and the second dimension of the supernova remnant, the results of this study, the results of this study show that the supernova remnant can be found in the first dimension of the supernova debris.