宇宙物理研究グループ
最近の論文


1999年
磁場と回転軸が垂直なときのforce free磁気圏の構造を決めた。 Grad-Shafranov equation がFourier Trans form の方法で解かれている。
title:      Model pulsar megnetosphere: the perpendicular rotator
Authors:    Mestel L., Panagi P., Shibata S.
year:       1999
Journal:    Mon. Not. R. astr. Soc. submitted.
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


パルサー磁気圏の Outer Gap での粒子加速電場と電子陽電子対による スクリーニングを矛盾なく決める一連の研究の第一段: Curvature radiation によるガンマ線の生成を考えている。
title:     One-dimensional Electric Field Structure of an Outer Gap 
           Accelerator --- I: gamma-ray Production due to Curvature Radiation
Author:    Hirotani K., Shibata S.
year:      1999
Journal:   Mon. Not. R astr. Soc. in press
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


パルサー磁気圏の Outer Gap での粒子加速電場と電子陽電子対による スクリーニングを矛盾なく決める一連の研究の第2段: Inverse Compton radiation によるガンマ線の生成を考えている。
title:     One-dimensional Electric Field Structure of an Outer Gap 
           Accelerator --- II: gamma-ray Production due to Inverse Compton 
           Scatterings
Author:    Hirotani K., Shibata S.
year:      1999
Journal:   Mon. Not. R astr. Soc. in press
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


1998年
パルサー磁気圏で電場によって加速された粒子はガンマ線を放射し、ガンマ線 は電子陽電子対を生成する。同様な過程はブラックホール近傍(活動銀河核)等 でも期待でき、その場合の電場への影響は興味あるところであった。従来は Goldreich-Julina密度より高密度のプラズマができれば加速電場はシールドさ れ消えてしまうと考えられていた。本研究ではこのシールド過程を実際に解い てみた。その結果、従来の期待とは異なり、パルサーでは考えられない高密度 のプラズマが発生しない限り、加速電場はシールドされないことがわかった。 今後の理論の発展に大きな影響を与える結果である。
Title:      On the Electric-Field Screening by Electron-Positron Pairs
            in the Pulsar Magnetosphere
Author(s):  Shibata, S., Miyzaki, J., Takahra, F.
year:       1998
Journal:    MNRAS 295, L53 58
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


相対論的な回転による電磁流体加速の効率を求めた。磁場形状を仮定し、 fast mode のマッハ数が 1 を越えるような解が存在する条件を求めた。 その結果、B_p x^2 が減少関数のとき light surface の近傍に fast critical point が発生し、super fast wind が吹くことを解析的に示した。 ここで、B_p はパロイダルな磁場、xはlight radius単位の回転軸からの距離 である。
title:     Trans-fast MHD Winds in a Pulsar Magnetosphere
Authors:   Takahashi, M. and Shibata S.
yera:      1998
Journal:   Publication of Astronomycal Society of Japan, 50 271 283
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


1997年



ASCA が見つけたパルサー星雲を理論的に検討:パルサーがスピンダウンすると パルサー風の加速がより強くなるという不思議な結果
Title:      The Evolution of the Pulsar Wind Derived from the ASCA Pulsar Nebulae
Author(s):  Shibata, S., Kawai, N., Tamura, K.
year:       1997
Journal:    submitted to ApJ
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


ASCA の見つけたパルサー星雲の集大成
 
Title:      New detections of X-ray Pulsar Nebulae by ASCA
Author(s):  Kawai, N., Tamura, K., Shibata, S.
year:       1997
Journal:    submitted to ApJ Letters
preprint request: e-mail to nkawai@rkna50.riken.go.jp


パルサー PSR 1055-52 の周りに X線星雲を発見
Title:      X-ray Nebula around the Gamma-ray Pulsar PSR 1055-52
Authors:    Shibata, S., Sugawara, T., Gunji, S., Sano, S., 
            Tukahara, M., Sakurai, H. Kawai, N., Dotani, T., 
            Tamura, K., Greiveldinger, C., Ogelman, H. 
year:       1997
Journal:    Astrophysical Journal 483, 843
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


磁力線に沿った電場(パルサー磁気圏で高エネルギー粒子加速する)の発生メカニズム解明
Title:      The field-Aligned Accelerator 
            in the Pulsar Magnetosphere
Author(s):  Shibata, S.,
year:       1997
Journal:    MNRAS 287, 262-270
preprint request: e-mail to shibata@kstar.kj.yamagata-u.ac.jp


ミリ秒パルサーから粒子加速起源のX線パルスを発見
Title:      Detection of Magnetospheric X-ray emission 
            from Millisecond Pulsar PSR B1821-24
Author(s):  Saito, Y., Kawai, N., Kamae, T., Shibata, S., 
            Dotani, T., Kulkarni, S.R.
year:       1997
Journal:    ApJ Letter, 477, L37-40
preprint request: e-mail to saito@tkyosf1.phys.s.u-tokyo.ac.jp