① ""スーパーコンピュータ「京」で解き明かした宇宙線加速：天体衝撃波における高エネルギー電子生成機構の新理論を発表””
2015年2月27日 ｜研究成果
千葉大学大学院理学研究科の松本洋介特任助教、東京大学大学院理学系研究科の天野孝伸助教および星野真弘教授、国立天文台天文シミュレーションプロジェクトの加藤恒彦専門研究職員らの研究グループは、スーパーコンピュータ「京」を用いたシミュレーションによって、超新星残骸衝撃波をはじめとする様々な天体衝撃波で高エネルギーの電子を効率よく生成することができるメカニズムを明らかにしました。宇宙物理学の謎のひとつである「相対論的エネルギーを持つ電子の存在」の解明に大きく迫ることができると期待されます。
本成果は、2015年2月27日発行の米国の科学雑誌「サイエンス」に掲載されます。
研究成果は2015年2月27日に千葉大学よりプレスリリースされました。リリースの詳細については以下を御覧ください。 千葉大学プレスリリース「スーパーコンピュータ「京」で解き明かした宇宙線加速：天体衝撃波における高エネルギー電子生成機構の新理論を発表」（PDF）
【論文名】 題目：Stochastic electron acceleration during spontaneous turbulent reconnection in a strong shock wave （和訳:強い衝撃波中の自発的乱流リコネクションによる電子の統計加速） 著者：松本洋介（千葉大学）、天野孝伸（東京大学）、加藤恒彦（国立天文台）、星野真弘（東京大学） DOI：10.1126/science.1260168
【研究者からのコメント】
「宇宙空間には宇宙線と呼ばれる高エネルギー粒子が飛び交っています。その起源についての一つの有力な説は、超新星爆発などに伴って宇宙空間のプラズマ中に発生する衝撃波で、粒子が加速されることで作られるというものです。
しかし、この加速過程はプラズマ中の様々な現象が複雑に関係するもので、特に電子についてはその具体的な過程がよくわかっていませんでした。今回の研究でわたしたちは、プラズマ中の衝撃波における電子の加速過程を、主にスーパーコンピュータ『京』による100億もの粒子を用いた大規模シミュレーションにより調べました。
この計算から、プラズマ中で磁力線がつなぎ変わる『磁気リコネクション』という現象が衝撃波周辺で発生して、それが電子の加速に重要な役割を果たすことが明らかになりました。
これは高エネルギー電子の起源の謎に迫る大きな一歩であると言えると思います。今後は、加速過程に重要な影響を与えると考えられるプラズマ中の磁場の向きなどを変えて、様々な環境下での電子加速を引き続き研究していく計画です。」
【関連リンク】 千葉大学大学院 理学研究科
スーパーコンピュータ「京」：独立行政法人理化学研究所 計算科学研究機構（AICS）
「宇宙空間のプラズマ粒子の“なぜ？”に迫る」計算基礎科学連携拠点（2013年 松本洋介インタビュー記事）
