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Email: nishiura[at]tap.scphys.kyoto-u.ac.jp

News

• 2026年10月： 早稲田大学高エネルギー天体物理学研究室でセミナー発表を行いました。 再び、プラズマ分散関数の極の取り扱いについてご指摘をいただきましたが、その場では答えられませんでした。 研究室の方々によるmicrophysicsへの深い探究にも、非常に興味を引かれました。 また、楕円型方程式を双曲型の系として解くことで計算コストを抑える数値解法についても、議論が盛り上がりました。
• 2026年10月： 東京大学駒場宇宙地球グループでセミナー発表を行いました。 プラズマ分散関数の複素積分について学生の方から鋭いご指摘をいただきましたが、その場では答えられませんでした。 活発な議論をありがとうございました。
• 2026年8月： 東北大学天文学教室に1週間滞在し、いくつかのグループ活動に参加させていただきました。また、海外で研究経験を積むことを勧めていただきました。
• 2026年7月： 龍谷大学の非常勤講師として担当した「時間と空間の科学」（全15回）の最終回を無事に終えました。 授業を担当するのは初めてだったため、授業全体の構成を考えるのが難しかったです。
• 2026年5月： 2026年春季大会において 日本物理学会学生優秀発表賞 を受賞しました。対象発表は「マグネター磁気圏における高速電波バーストの誘導散乱」です。
• 2025年8月： 理学部研究体験プログラム2025 in 天体核 にて， 中性子星の物理と高速電波バースト を宣伝しました。理学部生を主対象に，「なるべく高校物理の範囲」で， 自分の研究（中性子星・高速電波バーストの物理）をわかりやすく紹介しました。

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これまでの出版物はこちら：

• arXiv
• NASA ADS
• INSPIRE

Research

高速電波バースト（FRBs）

高速電波バースト（FRB）は、ミリ秒程度の短時間に観測される非常に明るい電波パルスです。 起源天体の有力候補は、超強磁場をもつ中性子星であるマグネターです。 その周囲の磁気圏には電子・陽電子からなるプラズマが存在し、FRBのような強い電磁波が通過すると、 波とプラズマの非線形相互作用によって微小なゆらぎが増幅される可能性があります。 こうした過程は、FRBが磁気圏を伝わる際の散乱や減衰を左右します。

私は特に誘導散乱（誘導コンプトン・誘導ブリルアン・誘導ラマン散乱など）に注目し、 超強磁場のもとで適用できる解析理論の構築と、数値シミュレーションとの比較による検証を進めています。

最近は、誘導散乱によるFRBの生成にも研究を広げています。 種となる波（seed wave）がプラズマ中で誘導散乱を受け、 その散乱波としてFRBが生じる可能性を調べています。

主著論文

5. Fast Radio Bursts from Induced Upscattering. I. Magnetar Polar Fireballs

   著者： Rei Nishiura, Kunihito Ioka, Bing Zhang

   状態： プレプリント（arXiv:2609.36114）

   URL： arXiv

4. Induced scattering of fast radio bursts in magnetar magnetospheres

   著者： Rei Nishiura, Shoma F. Kamijima, Kunihito Ioka

   ジャーナル： Physical Review D 114, 063061 (2026)

   URL： APS / arXiv

3. Unified kinetic theory of induced scattering: Compton, Brillouin, and Raman processes in magnetized electron and positron pair plasma

   著者： Rei Nishiura, Shoma F. Kamijima, Kunihito Ioka

   ジャーナル： Physical Review D 113, 123070 (2026)

   URL： APS

2. Induced Compton scattering in magnetized electron and positron pair plasma

   著者： Rei Nishiura, Shoma F. Kamijima, Masanori Iwamoto, Kunihito Ioka

   ジャーナル： Physical Review D 111, 063055 (2025)

   URL： APS

1. Collective Thomson scattering in magnetized electron and positron pair plasma and the application to induced Compton scattering

   著者： Rei Nishiura, Kunihito Ioka

   ジャーナル： Physical Review D 109, 043048 (2024)

   URL： APS

共著論文

1. One-dimensional particle-in-cell simulation of induced Compton scattering in a magnetized electron-positron pair plasma

   著者： Shoma F. Kamijima, Rei Nishiura, Masanori Iwamoto, Kunihito Ioka

   ジャーナル： Physical Review D 114, 063054 (2026)

   URL： APS / arXiv

宇宙線粒子加速

宇宙には宇宙線と呼ばれる高エネルギーの荷電粒子が存在し、その起源候補の一つとして活動銀河核（AGN）から吹く超高速風（UFO）に伴う衝撃波が提案されています。 私は、衝撃波近傍で重要となる磁場増幅過程（Bell不安定性など）と、宇宙線の加速効率・最大エネルギーの関係を数値計算により検証しています。

主著論文

1. Bell Instability and Cosmic-Ray Acceleration in Active Galactic Nuclei Ultrafast Outflow Shocks

   著者： Rei Nishiura, Tsuyoshi Inoue

   ジャーナル： The Astrophysical Journal 997, 175 (2026)

   URL： IOPscience

Career

学歴

• 2021年3月：京都大学理学部 卒業
• 2023年3月：京都大学大学院理学研究科 修士課程 修了
• 2026年3月：京都大学大学院理学研究科 博士課程 修了

職歴

• 2025年4月–2026年3月：日本学術振興会 特別研究員DC2
• 2026年4月–：日本学術振興会 特別研究員PD（京都大学基礎物理学研究所）
• 2026年4月–9月：龍谷大学 非常勤講師

Activities

ティーチングアシスタント (TA)

• 2022年度（修士2年）：量子力学演習2 (京都大学)
• 2023年度（博士1年）：課題研究P5 (京都大学)
  原始惑星系円盤に関する卒業研究において、理論ゼミおよび数値計算の指導を担当。
• 2024年度（博士2年）：電磁気学演習2 (京都大学)
• 2024年度（博士2年）：課題研究P5 (京都大学)
  一般相対論・準固有振動・ホーキング放射に関する卒業研究において、理論ゼミおよび数値計算の指導を担当。
• 2025年度（博士3年）：課題研究P5 (京都大学)
  同上。

研究グループ活動

• 2024年度（博士2年）：APゼミ司会 (京都大学)
• 2024年度–（博士2年–）：GRBゼミ司会 (リンク)

研究会・セミナー発表等

A. 国際研究会

4. 2026年7月： Fast Radio Burst 2026 口頭発表
   Induced Scattering of Fast Radio Bursts in Magnetar Magnetospheres
   （中国・貴陽）
3. 2026年1月–2月： YITP long-term workshop “Multi-Messenger Astrophysics in the Dynamic Universe” 口頭発表
   Unified kinetic theory of induced scattering in magnetized electron and positron pair plasma
   （京都大学基礎物理学研究所）
2. 2025年5月： FRB Taiwan 2025 conference 口頭発表
   Induced Compton scattering in magnetized electron and positron pair plasma and application to Fast Radio Bursts
   （台南）
1. 2024年11月： Fast Radio Burst 2024 口頭発表
   Induced Compton scattering of fast radio burst in magnetized electron and positron pair plasma
   （タイ・プーケット）

B. 招待講演

1. 2025年3月： ISEE 合同研究会 招待講演
   電子・陽電子プラズマにおける高速電波バーストの誘導コンプトン散乱
   （京都大学宇治キャンパス）

C. セミナー発表

5. 2026年10月： 早稲田大学高エネルギー天体物理学研究室 セミナー発表
4. 2026年10月： 東京大学駒場宇宙地球グループ セミナー発表
3. 2025年2月： High Energy Astrophysics Colloquium セミナー発表
   Induced Compton scattering in magnetized electron and positron plasma
   （東京大学宇宙線研究所）
2. 2024年12月： PSR Bi-Monthly Meeting セミナー発表
   磁化された電子・陽電子プラズマにおける誘導コンプトン散乱
   （オンライン）
1. 2024年10月： 天体理論ゼミ セミナー発表
   マグネター磁気圏における高速電波バーストの誘導コンプトン散乱
   （東北大学）

D. 口頭発表

18. 「マグネター極域fireballにおけるinduced Compton up-scatteringによる高速電波バースト」, 高エネルギー宇宙物理学研究会2026, 東京大学 本郷キャンパス 理学部1号館 小柴ホール, 2026年10月6日.
17. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストの誘導散乱」, 日本天文学会 2026年秋季年会, 岡山理科大学 岡山キャンパス, 2026年9月9日（W45a）.
16. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストの誘導散乱」, 2026年春 日本物理学会, オンライン, 2026年3月.
15. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストの誘導散乱」, 第38回 理論懇シンポジウム「宇宙物理における数値シミュレーションとAI」, 筑波大学, 2025年12月.
14. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストの誘導散乱理論」, 高エネルギー宇宙物理学研究会2025, 大阪大学豊中キャンパス, 2025年12月.
13. 「マグネター磁気圏における高速電波バースト誘導散乱の統一的理論」, 一般社団法人日本物理学会 第80回年次大会, 広島大学（東広島キャンパス）, 2025年9月.
12. 「マグネター磁気圏における高速電波バースト誘導散乱の統一的理論」, 日本天文学会 2025年秋季大会, 海峡メッセ下関, 2025年9月.
11. 「マグネター磁気圏における高速電波バースト誘導散乱の統一理論」, YITP workshop「Exploring Extreme Transients: Frontiers in the Early Universe and Time-Domain Astronomy」, 京都大学 益川ホール, 2025年8月.
10. 「活動銀河核のUltra-fast outflowにおける宇宙線粒子加速」, 高エネルギー宇宙物理学研究会2024, 東北大学, 2024年10月.
9. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストのパラメトリック崩壊不安定」, 2024年秋 日本物理学会, 2024年9月.
8. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストのパラメトリック崩壊不安定」, 日本天文学会 2024年秋季年会, 2024年9月.
7. Parametric Instability of Fast Radio Burst in Magnetar Magnetosphere, 京阪宇宙物理学研究会 2024 秋 / Keihan Astrophysics Meeting 2024 Fall, 京都大学基礎物理学研究所 K206, 2024年10月2日.
6. 「磁化された電子・陽電子プラズマにおける高速電波バーストの誘導コンプトン散乱」, Exploring Extreme Transients: Emerging Frontiers and Challenges, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, 2024年8月.
5. 「磁化された電子・陽電子プラズマ中のトムソン散乱と Fast Radio Burstへの適用」, 高エネルギー宇宙物理学研究会 2023, 東京大学, 2023年11月.
4. Scattering of Fast Radio Bursts in Strongly Magnetized Electron-Positron Plasma, YITP workshop: Cosmic Plasma Revisited, 京都大学, 2023年10月.
3. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストの集団的散乱」, 日本天文学会 2023年秋季年会, 名古屋大学, 2023年9月.
2. 「マグネター磁気圏における高速電波バーストの粒子散乱」, 日本物理学会第78回年次大会, 東北大学, 2023年9月.
1. 「マグネターバーストにおける Fast Radio Burst の散乱」, 高エネルギー宇宙物理学研究会 2022, 広島大学, 2022年11月.

E. ポスター

3. Scattering of Fast Radio Bursts in Strongly Magnetized Electron-Positron Plasma, The Creation of Multi-Messenger Astrophysics, 下呂温泉, 2023年12月.
2. 「マグネターバーストにおける Fast Radio Burst の散乱」, 第35回理論懇シンポジウム, コラッセふくしま, 2022年12月.
1. 「ブラックホール・中性子星連星合体におけるキロノヴァ放射モデル」, 第51回天文・天体物理若手夏の学校, オンライン, 2021年8月.

学会・研究会運営とアウトリーチ

A. 学会・研究会の企画・運営

LOC：Local Organizing Committee（現地実行委員会）

7. 京阪宇宙物理学研究会 2026 秋, LOC, 京都大学基礎物理学研究所 K206, 2026年10月.
6. Multi-Messenger Astrophysics in the Dynamic Universe, LOC, 京都大学基礎物理学研究所 湯川記念館 パナソニック国際交流ホール, 2026年1–2月.
5. 京阪宇宙物理学研究会 2025 秋, LOC, 京都大学基礎物理学研究所 湯川記念館 パナソニック国際交流ホール, 2025年10月.
4. Exploring Extreme Transients: Frontiers in the Early Universe and Time-Domain Astronomy, LOC, 京都大学 益川ホール, 2025年8月.
3. 京阪宇宙物理学研究会 2024 秋, LOC, 京都大学基礎物理学研究所 K206, 2024年10月.
2. Exploring Extreme Transients: Emerging Frontiers and Challenges, LOC, 京都大学基礎物理学研究所 K206・K102, 2024年8月.
1. Cosmic Plasma Revisited: New Landscape of High-Energy Astrophysical Bursts, LOC, 京都大学基礎物理学研究所 K206・K102, 2023年10月.

B. アウトリーチ

1. 「中性子星の物理と高速電波バースト」, 理学部研究体験プログラム2025 in 天体核「次元解析とオーダー評価で宇宙はどこまで理解できるか？！」, 2025年8月.