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重力波対応天体からの電磁波放射に関する理論的研究

Research Project

Project/Area Number 14J01329
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

藤林 翔  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords中性子星 / ニュートリノ / 重力波 / ガンマ線バースト / 元素合成 / r過程 / 金属欠乏星 / 極超新星
Outline of Annual Research Achievements

我々は、連星中性子星合体後に形成される、大質量中性子星と降着円盤から成る系からニュートリノによって放出される物質の性質についての研究を、数値相対論を用いたニュートリノ輻射輸送流体シミュレーションによって行った。これまで十分に考慮されて来なかった、ニュートリノの対消滅による加熱過程を考慮し、その影響を調べた結果、その効果は非常に大きく、ニュートリノによって放出される物質の性質を調べるためには対消滅加熱を考慮することが必須であることを示した。しかしながら、ガンマ線バーストに必要な、相対論的なジェットの放出は見られなかった。これは、物質密度の小さい回転軸周辺でニュートリノの加熱率が十分に大きくならないことが原因である。これは、相対論的ジェットの生成には純粋なニュートリノの効果だけではなく、磁場との相互作用によって起こる乱流が起源である有効粘性の効果が必要であることを示唆している。これについて我々は、粘性による円盤の加熱や、円盤の厚みなどの変化を考慮すれば、相対論的ジェットを生成できる可能性を示した。
また我々は、ニュートリノによって放出される物質の量について調べた。我々は、本研究で我々が用いた核物質の状態方程式では、連星中性子星の合体直後に力学的に放出される物質と同程度の質量がニュートリノによる加熱で放出されることを示した。これは、Kilonovaのエネルギー源としてニュートリノによる質量放出が重要となりうることを示唆している。更に我々は、ニュートリノによって放出される物質の中の中性子過剰度に注目した。ニュートリノによって放出される物質の中では電子ニュートリノと反電子ニュートリノの吸収反応が十分に早く起こり、放出物質中の陽子数・中性子数比は1に近づく事を示した。これは、ニュートリノによって放出される物質の中ではr過程が殆ど起こらない事を示唆している。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Nucleosynthesis in Neutrino-Driven Winds in Hypernovae2017

    • Author(s)
      Sho Fujibayashi, Takashi Yoshida, and Yuichiro Sekiguchi
    • Journal Title

      Proceedings of the 14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC2016)

      Volume: 0 Pages: 1-3

    • DOI

      10.7566/jpscp.14.020706

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Alpha-constrained QSE Nucleosynthesis in High-entropy and Fast-expanding Material2016

    • Author(s)
      Sho Fujibayashi, Takashi Yoshida, and Yuichiro Sekiguchi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 818 Issue: 1 Pages: 96-96

    • DOI

      10.3847/0004-637x/818/1/96

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleosynthesis in Neutrino-driven Winds in Hypernovae2015

    • Author(s)
      Sho Fujibayashi, Takashi Yoshida, and Yuichiro Sekiguchi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 810 Issue: 2 Pages: 115-115

    • DOI

      10.1088/0004-637x/810/2/115

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 連星中性子星合体におけるニュートリノによる質量放出2017

    • Author(s)
      藤林 翔
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 連星中性子星合体におけるニュートリノによる質量放出2016

    • Author(s)
      藤林 翔
    • Organizer
      第29回理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      2016-12-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Neutrino-driven Mass Ejection from the Remnant of Binary Neutron Star Merger2016

    • Author(s)
      Sho Fujibayashi
    • Organizer
      Compact stars and gravitational waves
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2016-10-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neutrino-driven Mass Ejection from the Remnant of Binary Neutron Star Merger2016

    • Author(s)
      Sho Fujibayashi
    • Organizer
      Nuclear Physics, Compact Stars, and Compact Star Mergers 2016
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2016-10-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 連星中性子星合体におけるshort GRBのニュートリノ駆動モデルの検証2016

    • Author(s)
      藤林 翔
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Nucleosynthesis in Neutrino-Driven Winds in Hypernovae2016

    • Author(s)
      Sho Fujibayashi
    • Organizer
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • Year and Date
      2016-06-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 極超新星のニュートリノ駆動風におけるR過程とweak r star組成2015

    • Author(s)
      藤林 翔
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 極超新星における大質量原始中性子星からのneutrino-driven windとweak r 組成2015

    • Author(s)
      藤林 翔
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(豊中市)
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Nucleosynthesis in neutrino-driven winds from massive proto-neutron stars2015

    • Author(s)
      Sho Fujibayashi
    • Organizer
      12th Russbach school on Nuclear Astrophysics,
    • Place of Presentation
      Russbach am Pass Gschutt, Austria
    • Year and Date
      2015-03-08 – 2015-03-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 大質量中性子星からのneutrino-driven windにおける重元素合成過程2014

    • Author(s)
      藤林 翔
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形市)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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