高速電波バースト及び残光の理論・観測的研究

高速射电暴和余辉的理论与观测研究

基本信息

批准号：
17J04010
负责人：
山崎翔太郎
金额：
$ 1.79万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度は, 高速電波バーストが示す分散量度に関する研究を行った。分散量度とは、天体から我々までの視線方向上における自由電子の柱密度である。一般に、宇宙赤方偏移と銀河間空間プラズマに起因する分散量度との比例関係から、高速電波バースト発生源の赤方偏移を見積もることができる。しかし、高速電波バーストから観測される分散量度は、銀河間空間プラズマに加えて、母銀河、銀河系ハロー、銀河系内それぞれに起因する分散量度の総和であり、そのうち、特に銀河系ハロープラズマからの寄与はよくわかっていない。そこで、球対称成分と円盤成分に加え球対称成分を考慮した銀河系ハロープラズマの新たなモデルを構築し、それから期待される分散量度を銀緯と銀経の関数として与えることに成功した。また、それが、今までにLMCパルサーおよび高速電波バーストから実際に観測された分散強量度と矛盾しないことを確認した。上記の研究と並行して、超強磁場の中性子星が X線・ガンマ線帯域で起こすバースト現象である「マグネターフレア」のエネルギースペクトルに関する研究も行った。マグネターフレアは、高速電波バーストの起源天体候補の一つでもあり、発生機構には依然謎が多い。具体的には、黒体放射の光子が相対論的プラズマ強磁場中に束縛された電子の共鳴逆コンプトン散乱の影響を受けるというモデルを考案し、その結果、歴史的な超巨大フレアで有名なマグネター SGR1900+14から観測されたフレアスペクトルの硬X線過剰成分を説明することに成功した。本研究課題遂行期間中、高速電波バーストに関して、今後の科学史に残るであろう大きな観測的進展があったが、これらに即応しつつ柔軟に理論研究を遂行することができた。また、当初の計画には組み込まれていなかったマグネターという天体についても、研究の視野を広げることが可能となり、予想以上の成果を出す事に成功した。

在最后一年，对高速无线电波爆发指示的分散强度进行了研究。分散水平是从天体到我们的视力方向的自由电子的色谱柱密度。通常，可以从宇宙红移与由播层间空间等离子体引起的分散量之间的比例关系中估算高速无线电波爆发源的红移。然而，从高速无线电波爆发中观察到的分散剂是由乳层间空间等离子体以及母星系，银河系光环以及银河系内的分散剂的总和，尤其是在银河卤素血浆中的贡献。因此，我们已经构建了一个新的星系光环等离子体模型，该模型考虑了球体对称成分以及球体对称成分，然后成功地将预期的分散程度作为银纬度和银色的函数。也证实，这与LMC Pulsars和高速无线电波爆发中观察到的分散强度并不矛盾。与上述研究同时，我们还对磁阻的能谱进行了研究，这是由X射线和伽玛射线带中的中子恒星引起的爆发现象。尺寸耀斑也是源自高速无线电波爆发的天体之一，其一代机理仍然是一个谜。具体而言，我们设计了一个模型，在该模型中，黑体辐射的光子受到相对论等离子体强磁场结合的电子的共振逆康普顿散射的影响，结果，我们成功地解释了Magnetor Sgr1900+14的烈性X射线过量成分，以其历史上的超级超级和超级的超级素质而闻名。在这个研究主题的期间，关于高速无线电波爆发的观察进步将在未来的科学史上保留，而理论研究可能是可以立即做出回应的。此外，可以拓宽原始计划中未包含的磁铁的研究范围，并能够实现超出预期的结果。