研究成果のポイント
- 世界最大級の2ペタワットのパワー(瞬間的出力が世界中で消費される電気パワーの約700倍)を誇るLFEXレーザーを用いて、地上最強級の2キロテスラの超強磁場を作ることに成功しました。
- スーパーコンピューターを使った数値シミュレーションが唯一の研究手段であった宇宙現象の相対論的磁気リコネクションを、パワーレーザーを使って実験室内で起こすことに成功しました。
- 相対論的磁気リコネクションによって、電子と陽子が高エネルギー化することを観測し、例えば、ブラックホール周囲から高エネルギーのX線が突発的に放射される高エネルギー天体現象の原因が、この相対論的リコネクションである可能性が示唆されます。
概要
大阪大学レーザー科学研究所の藤岡慎介教授、東京大学大学院理学系研究科King Fai Farley Law 特任研究員(当時博士後期課程3年)、安部勇輝特任研究員、及び大阪大学大学院理学研究科と工学研究科所属の大学院生、早稲田大学、核融合科学研究所、露国モスクワ工学物理工学研究所国立原子力大学、露国レベデフ物理学研究所、仏国ボルドー大学、独国ドレスデン工科大学、米国カルフォルニア大学サンディエゴ校所属の研究者らで構成された国際共同研究チームは、パワーレーザーを使って超強磁場を作り、相対論的磁気リコネクションという前人未踏のプラズマ現象を実験室内で起こすことに成功しました。相対論的磁気リコネクションの結果、電子と陽子が高エネルギー化していることを観測し、一例として相対論的磁気リコネクションが、ブラックホールの周囲からの突発的に高エネルギーX線が放射される現象に関与している可能性を示唆しました。
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