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

News

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。

About Me

現在、高エネルギー宇宙物理学・宇宙プラズマ物理学の理論研究に取り組んでいます。

特に、散乱や不安定性などの物理素過程を解析的および数値的に理解し、それを中性子星や高速電波バースト（FRBs）、活動銀河核（AGN）などの天体現象へ応用することに関心があります。

取り扱ってきた分野（力を入れてきた順）

プラズマ物理学（散乱・不安定性・運動論）
電磁気学（電磁波と荷電粒子の相互作用）
磁気流体力学（MHD・衝撃波・乱流）
量子力学（誘導散乱の量子力学アプローチ）

また、ティーチングアシスタント等の教育活動も含めると、原始惑星系円盤の物理、重力波、準固有振動、ホーキング放射なども扱ってきました。さらに最近は、Little Red Dots に関する理論研究の共同研究に伴い、 恒星構造（stellar structure）の物理についても取り扱っています。これらの背景として、 ニュートン力学・特殊相対論・一般相対論も用いています。

これまでの出版物はこちら：

Research

高速電波バースト（FRBs）

高速電波バースト（FRB）は、宇宙のどこかでミリ秒ほどの短時間に放たれる非常に強い電波パルスです。起源天体の有力候補は、マグネターと呼ばれる超強磁場をもつ中性子星です。マグネターの周囲（磁気圏）は電子・陽電子からなるプラズマで満たされており、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、様々な不安定性が立ち上がる可能性があります。これは、FRBが外へ「逃げられるか／途中で弱められるか」を左右する重要な物理です。

私はこの問題に対して、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、超強磁場という特殊環境でも成立する解析理論の整備と、理論の検証（数値シミュレーションとの比較）を進めています。

主著論文

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
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
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
Induced Scattering of Fast Radio Bursts in Magnetar Magnetospheres

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

状態： 投稿中（arXiv:2601.18865）

URL： arXiv

共著論文

One-dimensional PIC Simulation of Induced Compton Scattering in Magnetized Electron-Positron Pair Plasma

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

状態： Physical Review D に投稿中（arXiv:2601.01169）

URL： 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

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

Little Red Dots

最近は、Little Red Dots に関する共同研究の議論にも参加しています。私が主導して進めているテーマではありませんが、理論的な観点から議論に貢献しています。

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
2026年4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)

招待講演・国際研究会発表等

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）
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）
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）
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）
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）

口頭発表・ポスター発表等

B. 口頭発表

「マグネター磁気圏における高速電波バーストの誘導散乱」, 2026年春日本物理学会, オンライン, 2026年3月.
「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.
「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.
「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.
「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.
「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」, 京都大学基礎物理学研究所, 2025年8月.
「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.
「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.
「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.
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, Kyoto University, 2024年9月.
「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.
「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.
Scattering of Fast Radio Bursts in Strongly Magnetized Electron-Positron Plasma, YITP workshop: Cosmic Plasma Revisited, 京都大学, 2023年10月.
「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.
「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.
「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.

C. ポスター発表

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.
「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.
「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.

セミナー発表

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）
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）
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）

アウトリーチ

2025年8月： 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？！
中性子星の物理と高速電波バースト