天文学会からの視点

松元亮治　（千葉大理）

日本物理学会年次大会・総合パネル討論「現代プラズマ科学の　最前線：学際連携によるプラズマ理工学のさらなる展開」 2009.3.29

暗黒時代初代天体形成

宇宙の歴史

宇宙再電離

ビッグバン

プラズマ時代

t = 0

t=38 万年 中性化

t= 数億年

t=137 億年　 ( 現在 )

銀河形成星の進化

プラズマ時代

宇宙の物質の８５％はダークマター残りの１５％はバリオン

再電離後の宇宙ではバリオンの大部分はプラズマ状態にある

宇宙プラズマの特徴

• 地上では実現困難な極限状態–超高密度 / 低密度、超強磁場、超強重力

• 重力によって構造が形成される–多階層性：銀河団→銀河→星–太陽内部とコロナ等、密度が何桁も変化

• 開いた境界条件–不安定性の成長が激しい運動を引き起こす

• 活動性の起源–磁気エネルギー解放、粒子加速など

宇宙の活動性

ASTRO-G 2012

ASTRO-H 2013

MAXI 2009

SUZAKU 2005 ～

活動銀河中心

Fermi 2008 ～ Swift 2004 ～

星形成

星間ガス雲

原始星

HINODE 　2006 ～

太陽

大質量星

銀河

ガンマ線バースト

ジェット

超新星爆発

重力波望遠鏡　 2015 ～

LIGO VIRGO LCGT

分野連携の実績• 物理学会・天文学会・ SGEPSS 共催プラズマ

合同セッション：今回が 4 回目• 磁気リコネクション研究におけるプラズマ実

験、地球磁気圏、天体プラズマ分野の連携– US-JAPAN workshop on Magnetic Reconnection を毎

年開催• 学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」– 研究代表：柴田一成、 H17-H21

• 核融合科学研究所と国立天文台等の連携– 「階層と全体」シンポジウム、共同研究など

• 実験室宇宙物理学– 大阪大学高部グループ：レーザー宇宙物理

天文分野からの今年度のプラズマ合同セッションへの参加状況

• シミュレーション技法： 2 件• MHD 現象： 12 件• コンプレックスプラズマ： 7 件• 粒子加速・加熱・相対論プラズマ： 8 件• 乱流・輸送・非線形現象： 7 件• 原子分子過程： 5 件• 観測・計測・新技術＋実験室宇宙物理： 12

件天文学会では 8並列セッションに分かれるため　一部の　講演しか聞くことができない。合同セッションにはプラズマ関連の発表をまとめて聞くことができるというメリットがある。

今後の展望• 磁気エネルギー解放、粒子加速、相対論プラズマ

等の分野での共同研究の推進– 磁気流体シミュレーションに加え、粒子シミュレー

ション、 2流体シミュレーション、ブラソフシミュレーション、輻射流体・輻射磁気流体シミュレーション、階層連結シミュレーション等におけるさらに緊密な連携

– 実験室プラズマ宇宙物理学の展開

• プラズマ診断：高分解能 X 線スペクトル（ Astro-H ）

• ダストプラズマ等　→　惑星形成• 極限状況を扱う　→　プラズマ科学の地平を開く• ３学会回り持ちの共催セッションを続けたい

END