相対論的な領域を含む磁気駆動されるフレア現象の統一的な理解

近年の観測の発展によって、今日磁場中性子星であるマグネターでのフレア現象が観測されるようになり、その観測的特徴の太陽フレアとの類似性から、磁気リコネクションと呼ばれる物理過程で駆動されている可能性が示唆されている。報告者のこれまでの研究では太陽フレアにおける理論研究を応用することで、マグネターのような相対論的なパラメータ領域を包括するフレア現象を説明するような理論モデルの構築を目指した。本研究は次のように段階的に行った。（１）マグネターフレアによる加熱と放射冷却のつりあいから、スケーリング即を導出してエネルギー輸送課程を理解する、（２）超強磁場中での量子物理過程を考慮し、磁気リコネクションの数値計算を行ってエネルギー解放過程を理解する、（３）量子物理過程を考慮したフレアの数値計算を行って、マグネターフレアを説明できる包括的な理論モデルを構築する。この理論モデルを通して、太陽以外の様々な天体で観測されるフレア現象を包括的に理解することを目指すものであった。本年度では報告者は前年度に引き続いて上記内容の（１）、（２）の内容を論文にまとめることに尽力した。ここで行った研究内容については、国内外の様々な研究集会において発表を行い議論を重ねることで学術雑誌への論文投稿を目指しているところである。また（２）の内容として、強磁場中で重要となるシンクロトロン放射冷却を考慮した相対論的磁気リコネクション過程に関する数値計算を行い、相対論効果の重要性を議論した論文を現在投稿中である。

近年の観測の発展によって、今日磁場中性子星であるマグネターでのフレア現象が観測されるようになり、その観測的特徴の太陽フレアとの類似性から、磁気リコネクションと呼ばれる物理過程で駆動されている可能性が示唆されている。報告者のこれまでの研究では太陽フレアにおける理論研究を応用することで、マグネターのような相対論的なパラメータ領域を包括するフレア現象を説明するような理論モデルの構築を目指した。本研究は次のように段階的に行った。（１）マグネターフレアによる加熱と放射冷却のつりあいから、スケーリング即を導出してエネルギー輸送課程を理解する、（２）超強磁場中での量子物理過程を考慮し、磁気リコネクションの数値計算を行ってエネルギー解放過程を理解する、（３）量子物理過程を考慮したフレアの数値計算を行って、マグネターフレアを説明できる包括的な理論モデルを構築する。この理論モデルを通して、太陽以外の様々な天体で観測されるフレア現象を包括的に理解することを目指すものであった。本年度では報告者は前年度に引き続いて上記内容の（１）、（２）の内容を論文にまとめることに尽力した。ここで行った研究内容については、国内外の様々な研究集会において発表を行い議論を重ねることで学術雑誌への論文投稿を目指しているところである。また（２）の内容として、強磁場中で重要となるシンクロトロン放射冷却を考慮した相対論的磁気リコネクション過程に関する数値計算を行い、相対論効果の重要性を議論した論文を現在投稿中である。