強重力強磁場天体とその磁気圏の定常状態の研究

强重力强磁场物体及其磁层的稳态研究

• 批准号: 11J04849
• 负责人: 藤澤 幸太郎
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J04849/
• 关键词: GS方程式; 磁気圏; 中性子星; マグネター; コンパクト天体; 磁場星; パルサー磁気圏; ブラックホール磁気圏

定常的な磁気圏構造を求めるためには, 定常化された方程式であるGrad-Shafranov (GS)方程式を解く必要がある. このGS方程式に関する理解は昨年度までの研究によって非常に深まり, 様々な物理的状況に対応する解を求めることが可能となった. そこで本年度は, コンパクト天体であるマグネターと周囲の磁気圏の定常的な磁場構造を計算することによって, マグネターの磁気エネルギー解放に関する議論を行った.現実的な状態方程式を用いて作成したコアとクラストを伴ったマグネターの内部磁場と, その周囲のねじれた磁気圏の磁場を同時に計算し解を求めると, リコネクションを起こして磁気エネルギーを解放しうるようなX-point磁場構造を磁気圏内に伴った定常解が得られた. 次に, 数多くの解を求めることで, このX-poitな磁場構造がどのような時に形成されエネルギー解放を行えるのかを調べた. その結果, コアやクラストなどの星の内側の磁場構造やクラストの歪み具合が変化することによって, 磁気圏内にX-point磁場構造が形成されうることが明らかになった. この結果は, 磁気圏だけを計算している先行研究では分からなかったものであり, 星の外側にある磁気圏のエネルギー解放を考えるためには, 星の内側である内部磁場構造も重要であることを示唆している. この結果に関しては, 国際学会や日本天文学会で発表をするとともに, 現在査読付き国際学術誌に投稿中である.またこれらの手法を応用して, 子午面流を伴うことで扁長となる星の構造を解析的に求め, その歪み方の定量的な評価を行った. この研究結果は, 査読付き国際学術誌に掲載が受理され, すでに出版済みである.

Constant な magnetic 気 sha-lu tectonic め を o る た め に は, constant change さ れ た equation で あ る Grad - Shafranov を (GS) equations solution く necessary が あ る. こ の GS equation に masato す annual ま る understand は yesterday で の research に よ っ て very deep に ま り, Others 々 な physical condition に 応 seaborne す る solution を め る こ と が may と な っ た. そ こ で this year は コ ン パ ク ト celestial で あ る マ グ ネ タ ー と weeks 囲 の magnetic 気 sha-lu の stationary を な magnetic field structure calculation す る こ と に よ っ て, マ グ ネ タ ー の magnetic 気 エ ネ ル ギ ー liberation に masato す る comment line を っ た. Now be な state equation を い て made し た コ ア と ク ラ ス ト を with っ た マ グ ネ タ ー の と internal magnetic field, そ の weeks 囲 の ね じ れ た magnetic 気 sha-lu を の magnetic field at the same time に を し solution for calculating め る と, リ コ ネ ク シ ョ ン を up こ し て magnetic 気 エ ネ ル ギ ー を liberation し う る よ う な X-ray magnetic 気 を point magnetic field structure in sha-lu に with っ た が stationary solution to ら れ た. に, more く の solution を め る こ と で, こ の X-ray poit な magnetic field structure が ど の よ う な さ に formation during れ エ ネ ル ギ ー liberation を line え る の か を adjustable べ た. そ の results, コ ア や ク ラ ス ト な ど の star の medial の magnetic field structure や ク ラ ス ト の slanting み with close が variations change す る こ と に よ っ て, Magnetic 気 sha-lu が に X-ray point magnetic field structure formation さ れ う る こ と が Ming ら か に な っ た. こ は の results, magnetic 気 sha-lu だ け を computing し て い る leading research で は points か ら な か っ た も の で あ り, star の lateral に あ る magnetic 気 sha-lu の エ ネ ル ギ ー liberation を exam え る た め に は, Star の medial で あ る も important internal magnetic field structure で あ る こ と を in stopping し て い る. こ の results に masato し て は, international society や Japan astronomical society で 発 table を す る と と も に, check now pay き 読 international academic ambition に contribute で あ る. ま た こ れ ら の gimmick を 応 with し て, Meridian plane flow を with う こ と で oblong と な る star の に め, tectonic を parse そ の slanting み party の な of quantitative evaluation of 価 を line っ た. こ の は research results, check 読 pay き international academic ambition に first white jasmines load が accept さ れ, す で に publishing 済 み で あ る.

项目成果

マグネターのクラストにおけるHall定常な磁場構造

磁星地壳中的霍尔稳态磁场结构

• 发表时间: 2013
• 作者: 室田信一;Kotaro Fujisawa and Yoshiharu Eriguchi;藤澤幸太郎
• 通讯作者: 藤澤幸太郎

Coexistence of oppositely flowing multi-ψ-currents : Key to large toroidal magnetic fields within stars

相反流动的多ψ电流的共存：恒星内大环形磁场的关键

• DOI: 10.1093/mnras/stt541
• 发表时间: 2013
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: 室田信一;Kotaro Fujisawa and Yoshiharu Eriguchi
• 通讯作者: Kotaro Fujisawa and Yoshiharu Eriguchi

星が内部に強いtoroidal磁場を持つための条件

恒星具有强内部环形磁场的条件

• 发表时间: 2011
• 作者: 室田信一;Kotaro Fujisawa and Yoshiharu Eriguchi;藤澤幸太郎;藤澤幸太郎
• 通讯作者: 藤澤幸太郎