【宇宙物理】千葉大など、スーパーコンピュータ「京」で宇宙線加速の謎を解明

1 ：Mogtan ★＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 21:15:42.40 ID:???.net

掲載日：2015年3月2日
http://www.zaikei.co.jp/article/20150302/238087.html

　千葉大学の松本洋介特任助教らによる研究グループは、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始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
明らかにした。

　超新星爆発の名残である超新星残骸やブラックホールから飛び出すジェットなどの天体における爆発現象では、
電波からX線・ガンマ線にわたる様々な波長の電磁波が放射される。しかし、その具体的なメカニズムは解明されて
いなかった。

　今回の研究では、スーパーコンピュータ「京」を使ってシミュレーションを行ったところ、超新星残骸衝撃波を
始めとする天体衝撃波の波面で磁気リコネクションと呼ばれるプラズマ過程が起きることで、電子が効率的に
加速されることが分かった。磁気リコネクションは太陽フレアやオーロラを引き起こすメカニズムとしてこれまで
知られていたが、今回の研究によって初めて天体衝撃波における宇宙線加速においても重要な役割を果たす
ことが明らかになった。

　今後は、本研究成果が、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
繋がると期待されている。

　なお、この内容は2月27日に「Science」に掲載された。

<画像>
（上段左）衝撃波の構造。色は電子密度、線は磁力線をあらわす。（上段右）一部領域の拡大図。（下段）電子が
磁場の塊（灰色線）に衝突しながらエネルギーを獲得する様子（赤線）。背景色は磁場の紙面に垂直な成分の
大きさをあらわす（Matsumoto et al., Science, 2015の図より）
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015030211392440big.jpg

<参照>
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 | 国立天文台(NAOJ)
http://www.nao.ac.jp/news/science/2015/20150227-cfca.html

Stochastic electron acceleration during spontaneous turbulent reconnection in a strong shock wave
http://www.sciencemag.org/content/347/6225/974.abstract

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 21:27:18.84 ID:c1MsNNt2.net

何がすごいのかよくわからない

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 21:40:06.40 ID:1ayvvGCY.net

太陽フレアと同じ原理かな

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 21:48:20.53 ID:r0J/k4bF.net

発生する熱と重力まで計算に入れないと駄目だな
やりなおし

5 ：名刺は切らしておりまして＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 21:56:12.14 ID:QnNEXwoD.net

>>4
これ以上は電気代が払えないから無理、
早く原発動かしてよね

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 22:05:53.40 ID:eUOC0CdP.net

ノーベル賞もらえるレベルでしょうか？

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 22:47:03.50 ID:TUqRtW1t.net

自動車のシミュレーターすらまともに作れないのに
ちゃんとシミュレートできてるのか？

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 22:55:49.91 ID:8xGaBPYj.net

たまたま、うまくいったのではないだろう
実際の天体衝撃波の観測結果や
相対論的エネルギーを持つ電子の観測結果と、精度よく一致させることに成功しているに違いない

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/02(月) 23:38:22.27 ID:WAHDgGXE.net

平成24年度HPCIシステム利用研究課題
「電磁プラズマ粒子コードを用いた超新星残骸衝撃波における電子加速の研究」
割当資源　ノード時間　300,000

平成26年度HPCIシステム利用研究課題
「超新星残骸衝撃波における宇宙線加速機構の解明に向けた１兆個粒子シミュレーション」
割当資源　ノード時間　3,930,768

10 ：名無しのひみつ：2015/03/03(火) 05:07:36.19 ID:/ekwUqXW2

エネルギーって有形なの？

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/03(火) 04:53:03.44 ID:9x2Qmzwn.net

自動車の前輪と後輪が遠くからゆっくり回ってみえるアレ
なんでしょ

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/03(火) 05:42:35.16 ID:9x2Qmzwn.net

てかエネルギーと形象の反転相似性に注目すれば量子情報が
よりエントロピーの大きいほうに伝播するための多次元構造が
突然現れるんじゃん

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/03(火) 22:16:59.75 ID:k8kQZBTr.net

すまん、今まで”きょう”って読んでたわ
”けい”だったのね

ところでScienceに載るってけっこうすごいことじゃね？

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/04(水) 07:39:23.67 ID:q0gqeuXT.net

>>7
京ですら、自動車のフルスケールのシミュレート（空力、車輪の変形、サスペンションの動き、車体の変形、エンジン燃焼など）できんのか？

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/04(水) 20:19:07.05 ID:0arwTTeX.net

京は千葉大には無い。

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/06(金) 12:01:18.13 ID:T/9Q0HBa.net

>>15
だから？

17 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/06(金) 21:33:12.31 ID:FQhdWB53.net

>>14
「京」では，格子点数8192の3乗が可能

人が速度 1 m/s程度で歩くとき、乱流のシミュに必要な格子点数は10の9乗程度

・・・無理そうやね

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/06(金) 23:59:39.71 ID:WByPPl/x.net

>>17
何言ってんの?
> 「京」では，格子点数8192の3乗が可能

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/07(土) 00:23:20.06 ID:AC4YHL7s.net

8192^3= 616,864,677,888

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/07(土) 16:17:51.60 ID:xSgHaW+0.net

>>19
それで伝わると思ってんのか？

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/07(土) 22:24:44.91 ID:4uUdC3cc.net

10,000,000,000＜616,864,677,888

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/08(日) 05:48:46.72 ID:vJSBpH6c.net

>>17
小学生かよ…

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/08(日) 15:23:37.69 ID:Hsw/ReqY.net

>>22
煽るだけじゃわからんのだけどな
どこをどう突っ込みたいの？

24 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/08(日) 15:44:56.16 ID:E26jVV6B.net

1000の3乗は、10の9乗

8000の3乗は、あとはわかるな？

25 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/22(水) 09:13:57.77 ID:wEJ+ZHPy.net

> 天文学はビッグデータの時代

【レポート】GTC 2015 - 統計的データ処理で宇宙を理解する
ttp://news.mynavi.jp/articles/2015/04/17/gtc2015_cosmology_bigdata/
　　2015年観測銀河10万、3銀河相関1Peta組
　　2025年100万銀河、1Exa組

【レポート】GTC 2015 - 巨大電波望遠鏡「SKA」でパルサーを見つける
ttp://news.mynavi.jp/articles/2015/04/17/gtc2015_ska/
　　2020年、アンテナ約13万台、処理ステーション500ヶ所
　　生データ毎秒157TB、年間4.9ゼッタバイト
　　リアルタイム解析に必要な演算能力合計2.4ExaFlops

国際ガンマ線天文台に大口径望遠鏡設置へ
ttp://news.mynavi.jp/news/2015/03/20/203/
ttp://www.cta-observatory.jp/publications.html
　　北半球23m4台、12m15台、南半球23m4台、12m25台、4.3m70台
　　23m一台当たり32Gbps

26 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/27(月) 08:51:11.42 ID:9hip2/WZ.net

過去に観測したデータも当時では処理能力の限界で出来なかったような
解析方法で改めて分析すると、発見があるかもしれない。