阪大,ブラックホール近傍磁場をレーザーで再現へ

大阪大学の研究グループは,新方式「マイクロチューブ爆縮」を使って中性子星の磁場強度に匹敵するメガテスラ級の極超高磁場が生成され時間発展してゆく様子を,スパコンを使った3次元シミュレーションによって初めて検証した(ニュースリリース)。

これは研究グループが2020年10月に提唱した,ミクロンサイズの中空円筒体に強力な超短パルスレーザーを照射することにより,現在地上で生成可能な磁場強度(キロテスラ)のさらに千倍強力なメガテスラの極超高磁場を生成させる新たな物理機構をシミュレーションによって明瞭に確認したもの。

直径5-10μm程度の円筒中空構造の外側から超高強度レーザーを照射すると,5〜10メガエレクトロンボルト程度のエネルギーを持つ高速電子が発生する。あらかじめ比較的弱い強度の種磁場を円筒軸の方向に作っておくことにより,光速に近い速度で物質内を運動するこれらの高速電子は数ミクロンという小さな半径を持つリング状のスピン電流構造を形成する。

この電流は1018アンペア/m2にも達し,結果としてブラックホール近傍で観測されるとされるメガテスラ級の磁場が実験室でも実現できるものと期待されるという。

今回,メガテスラという地上では到底実現され得ないと思われていた極超高強磁場が今日のレーザー技術を使って可能であることが明らかとなった。研究グループは現在,大阪大学の超高強度レーザー「LFEX」を使った実験を進めている。

尚,今回の研究における三次元計算結果は,大阪大学サイバーメディアセンターのスパコン「OCTOPUS」を使って得られた。

その他関連ニュース

  • 東大,急に明るくなり高輝度で輝く超新星の謎解明 2022年01月19日
  • 東大ら,星のゆりかごに多数の浮遊惑星を発見 2021年12月23日
  • 東大,天の川銀河の外縁部に予想外の構造を発見 2021年12月17日
  • 産総研ら,強磁場不要の量子抵抗標準素子を開発 2021年12月14日
  • 東大ら,Ia型超新星の爆発直後の閃光を捕捉 2021年12月09日
  • 東大ら,物質優勢宇宙を重力波で解明可能と指摘 2021年12月09日
  • 理研ら,X線偏光観測衛星を打ち上げ 2021年12月09日
  • 東大ら,氷表面の異常に低い赤外光吸収効率を解明 2021年12月07日