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磁気流体力学シミュレーションによる超新星爆発に至る鉄コア3次元爆縮の研究

Research Project

Project/Area Number 17030002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

花輪 知幸  千葉大学, 先進科学研究教育センター, 教授 (50172953)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 倫明  法政大学, 人間環境学部, 助教授 (60308004)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords理論天文学 / 超新星 / 数値シミュレーション / 磁場 / 自己重力 / ジェット
Research Abstract

大質量星がII型超新星爆発をおこす物理機構は30年以上にわたり謎となっている大問題である。爆発の直前に星の中心に形成された鉄コアが爆縮することは既知であるが、その爆縮が爆発に転じる機構は不明である。またII型超新星爆発は球形から相当にずれていると考えられているが、爆発を非球形にする物理機構も明解にはなっていない。本研究課題ではこのような認識から、磁場と回転を考慮した鉄コア爆縮の3次元数値シミュレーションを行った。シミュレーションでは星の回転軸に対して傾いた磁場を設定し、鉄コアの爆縮により形成される原始中性子星の進化を追跡した。爆縮により密度が10万倍増大するため、原始中性子星は新星より数千倍強い10^<15>Gの磁場をもつ。磁場は爆縮により動径方向に引き延ばされスプリットモノポール状になるが、原始中性子星が形成された後、自転により捻られトーラス状に変形される。今回の3次元計算により、トーラス内では磁場の向きが短い間隔で反転することが初めて示された。またトーラスに貯められた磁気エネルギーは、回転軸方向へのジェットとして解放されることも示された。さら原始中性子星形成からジェット放出までの時間差は主に初期磁場の強さに、ジェットのエネルギーは初期の回転速度に依存することが明らかになった。また本研究の過程において、強い衝撃波を伴う流れのシミュレーションに現れやすいカーバンクル不安定の除去法を開発することに成功したので、これについても学術論文にまとめ投稿した。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] Near-Infrared Imaging Polarimetry of the NGC 2071 Star Forming Region with SIRPOL2007

    • Author(s)
      M.Tamura
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan 59巻(印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Accretion onto binary YSOs through gap from their circumbinary disk2007

    • Author(s)
      T.Hanawa
    • Journal Title

      Proceedings of the ESO workshop Multiple Stars across the H-R diagram (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Second Core Formation and High-Speed Jets : Resistive Magnetohydrodynamic Nested Grid Simulations2006

    • Author(s)
      M.N.Machida
    • Journal Title

      Astrophys. J. 647巻・2号

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Outflows Driven by Giant Protoplanets2006

    • Author(s)
      M.N.Machida
    • Journal Title

      Astrophys. J. 649巻・2号

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] An Approximate Riemann Solver for the MHD Equations and Its Application to type II Supernova2006

    • Author(s)
      T.Hanawa
    • Journal Title

      Numerical Modeling of Space Plasma Flows : Astronum-2006, ASP Conference Series, Vol. 359 359巻

      Pages: 158-163

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evolution of Rotating Molecular Cloud Core with Oblique Magnetic Field2006

    • Author(s)
      M.N.Machida
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Aligment of Outflows with Magnetic Fields in Cloud Cores2006

    • Author(s)
      T.Matsumoto
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal 637・2

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Collapse and fragmentation of rotating magnetized clouds -II. Binary formation and fragmentation of first cores2005

    • Author(s)
      M.N.Machida
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 362・2

      Pages: 382-402

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Collapse and fragmentation of rotating magnetized clouds -I. Magnetic flux-spin relation2005

    • Author(s)
      M.N.Machida
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 362・2

      Pages: 369-381

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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