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重力崩壊型超新星コアにおける流体および磁気流体力学的不安定性の研究

Research Project

Project/Area Number 14J07194
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

高橋 和也  早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords重力崩壊型超新星爆発 / 流体不安定性 / 線型解析 / 定在降着衝撃波不安定性
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、重力崩壊型超新星コアにおける多次元の流体不安定性と、親星の対流層に由来する非球対称摂動との関係を明らかにするため、以下の解析的研究を行った。
ニュートリノ光度と質量降着率を固定して定在降着衝撃波が存在する球対称定常解を求め、それをバックグラウンドとして衝撃波の時間発展を線型解析によって論じた。この際、前年度の研究で得られた、衝撃波に降着する非球対称摂動の時間発展を外部境界条件として与えることで、親星の非球対称性の効果を取り入れた。以上の解析を、定常解のニュートリノ光度、摂動の振動数など、複数のパラメタの組み合わせに対して行うことで、モデルパラメタへの依存性を調べた。また、ラプラス変換を用いた解析手法により、定常解や摂動の関数形に依存しない一般的な解析も行った。
解析の結果、非球対称擾乱は流体不安定性を励起し、超新星の爆発に寄与するという一般的な結論が得られた。また、定常解に依存して卓越する2種類の流体不安定性(定在降着衝撃波不安定性および対流)の励起振幅に対して、摂動を表すサイン波の位相・振動数依存性を議論し、実際の親星においても非球対称摂動によって流体不安定性が卓越し爆発に転じる可能性を指摘した。本研究によって、重力崩壊型超新星の衝撃波ダイナミクスにおいて親星の非球対称性が重要であることが初めて解析的に示された。
本研究成果は、国内・国際学会、国外セミナーにて発表した。また、査読付論文誌への投稿を準備中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Linear analysis on the growth of non-spherical perturbations in supersonic accretion flows2014

    • Author(s)
      Kazuya Takahashi & Shoichi Yamada
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 794 Issue: 2 Pages: 162-174

    • DOI

      10.1088/0004-637x/794/2/162

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Exact Riemann solver for ideal magnetohydrodynamics that can handle all types of intermediate shocks and switch-on/off waves2014

    • Author(s)
      K. Takahashi & S. Yamada
    • Journal Title

      Journal of Plasma Physics

      Volume: 80 Issue: 2 Pages: 255-287

    • DOI

      10.1017/s0022377813001268

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Existence and Non-uniqueness of Solutions of Riemann Problems in Ideal Magnetohydrodynamics2014

    • Author(s)
      K. Takahashi & S. Yamada
    • Journal Title

      Astronomical Society of the Pacific Conference Series

      Volume: 488 Pages: 261-266

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The link between fluid instabilities in a core-collapse supernova and asymmetric accretion flows in a collapsing progenitor2016

    • Author(s)
      高橋和也、山本佑、岩上わかな、山田章一
    • Organizer
      TAPIR (Theoretical AstroPhysics Including Relativity and Cosmology) グループ定例セミナー
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国カリフォルニア州パサデナ市カリフォルニア工科大学
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 降着流の非球対称・非定常性を取り入れた定在降着衝撃波不安定性の線型解析2016

    • Author(s)
      高橋和也、山本佑、岩上わかな、山田章一
    • Organizer
      日本天文学会2016年春季年会
    • Place of Presentation
      東京都八王子市首都大学東京南大沢キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Standing Accretion Shock Revisited2015

    • Author(s)
      高橋和也、山本佑、岩上わかな、山田章一
    • Organizer
      Numazu Workshop 2015: Challenges of modeling supernovae with nuclear data
    • Place of Presentation
      静岡県三島市三島商工会議所会館
    • Year and Date
      2015-09-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SASI under non-spherical accretion flows2015

    • Author(s)
      高橋和也、山本佑、山田章一
    • Organizer
      日本天文学会2015年春季年会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Linear analysis of the standing accretion shock instability under non-spherically symmetric accretion flows2015

    • Author(s)
      K. Takahashi, Y. Yamamoto & S. Yamada
    • Organizer
      RIKEN-IPMU-RESCEU Joint Meeting 2015
    • Place of Presentation
      東京大学ビッグバン宇宙国際研究センター
    • Year and Date
      2015-03-03 – 2015-03-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Linear analysis of the standing accretion shock instability with non-spherical accretion flows2014

    • Author(s)
      高橋和也、山本佑、山田章一
    • Organizer
      第27回理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立天文台
    • Year and Date
      2014-12-24 – 2014-12-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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

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