[P-EM29_30AM1] プラズマ宇宙：波動粒子相互作用，粒子加速，相対論的プラズマ

[PEM29-05] ラングミュア乱流中を運動する相対論的電子からの放射スペクトル

*寺木 悠人¹ (1.大阪大学→理化学研究所)

キーワード：放射機構, 相対論的粒子, 乱流電磁場

３次元等方ラングミュア乱流中を運動する相対論的電子からの放射スペクトルを第一原理的な数値的手法を用いて調べた。高エネルギー天体の相対論的な衝撃波領域では２流体不安定によりラングミュア乱流が励起されうるが、その領域で加速された電子の放射スペクトルに与える影響については完全には分かっていない。ラングミュア乱流のパラメータとしては強度E、時間変動のスケールω、空間的なスケールλがある。それらを用いて表される強度パラメータと振動パラメータがその中運動する電子からの放射スペクトルを特徴づける。強度パラメータaはeEλ/mc²、振動パラメータbはλω/cと表される。ここでeは素電化、mは電子質量、cは光速である。放射スペクトルの特徴を様々なaとbについて調べた。計算手法は以下の通りである。フーリエモードの重ね合わせで乱流を生成し、電子を注入する。運動方程式を解くことで得た情報からリエナール＝ヴィーヒェルトポテンシャルを用いて放射スペクトルを計算する。結果としてa-b平面上にどのようにスペクトルの特徴が分布するか明らかにした。その中で先行研究では曖昧だったa>b>1の領域のスペクトル形状はシンクロトロンと良く似たものであることを明らかにした。その解析的解釈から、スペクトルを特徴付ける機構はウィグラーと類似していることを見いだし、このa>b>1の放射機構を「Wiggler Radiation in Langmuir turbulence」と名付けた。また、天体の衝撃波領域ではa≈b≈1が期待される。ピーク振動数よりも低振動数領域のスペクトル指数はその領域で様々な値をとる。この結果と天体の観測結果との比較についても議論する。