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超新星元素合成と超新星起源プレソーラーグレインの重元素同位体比の再現

Research Project

Project/Area Number 17740130
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan (2006)
Tohoku University (2005)

Principal Investigator

吉田 敬  国立天文台, 理論研究部, 研究員 (80374891)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2006: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords宇宙物理 / 天文 / 理論核物理 / 理論天文学 / 惑星起源・進化 / 超新星 / 元素合成 / 隕石 / 同位体比 / ニュートリノ / 天文学 / 惑星科学
Research Abstract

本研究は超新星混合モデルを用いて超新星起源プレソーラーグレインの同位体比を再現することを目的とする.最終的には重元素まで含めた元素同位体比を再現する超新星混合物の特徴を明らかにする.
我々は3.3,4,6,8太陽質量のHe starモデル(13,15,20,25太陽質量の主系列星に対応)の超新星ejectaの元素組成分布をNi層,Si/S層,O/Si層,C/O層あるいはO/C層,He/C層,He/N層の7層に分割し,46個のSiC Xと低密度グラファイトという超新星起源グレインの同位体比を再現する混合組成を調べた.その結果,これらグレインについてC, N, ^<16>O/^<17>O, ^<16>O/^<18>O, Al, ^<29>Si/^<28>Si, ^<30>Si/^<28>Si, ^<44>Ti/^<48>Ti同位体比の中で最大6種類を再現する混合組成を得た.そして,超新星混合物にはHe/N, He/C層という外側の層だけでなく星の内側にあるNi層の寄与も重要であることが得られた.結果の詳細は現在Astrophysical Journalへ投稿中.
重元素同位体比の再現については,重元素合成を追う核反応ネットワークが完成し,現在,4,8太陽質量He starモデルを用いて恒星進化時および超新星爆発時の元素合成過程を数値計算により求めている.そして,数値計算結果を他の研究グループの結果と比較,検討している.
超新星元素合成に関して,超新星で生成される軽元素の生成量に対する超新星ニュートリノの依存性についても調べた.我々は超新星ニュートリノのニュートリノ振動を考慮して超新星における^7Liや^<11>Bという軽元素の生成量を調べた.その結果,順質量階層かつ混合角sin^22θ_<13>が0.002以上の場合にニュートリノ振動を考慮しない場合よりも^7Li/^<11>B比が大きくなることが得られた.これにより,将来超新星起源プレソーラーグレインで軽元素生成量比が測定されると,その値がニュートリノ振動パラメータに対する制限のひとつになる可能性があると考えられる.

Report

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

    (7 results)

All 2006 2005

All Journal Article (7 results)

  • [Journal Article] How do we mix supernova ejecta to reproduce isotopic ratios of presolar grains?2006

    • Author(s)
      Takashi Yoshida
    • Journal Title

      New Astronomy Reviews 50

      Pages: 600-603

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Neutrino Oscillation Effects on Supernova Light-Element Synthesis2006

    • Author(s)
      T.Yoshida, T.Kajino, H.Yokomakura, K.Kimura, A.Takamura, D.H.Hartmann
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal 649

      Pages: 319-331

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Neutrino-nucleus reactions based on new shell model Hamiltonians2006

    • Author(s)
      T.Suzuki, S.Chiba, T.Yoshida, T.Kajino, T.Otsuka
    • Journal Title

      Physical Review C 74

      Pages: 34307-34307

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Supernova Neutrino Nucleosynthesis of Light Elements with Neutrino Oscillations2006

    • Author(s)
      Yoshida, T., Kajino, T., Yokomakura, H., Kimura, K, Takamura, A., Hartmann, D.H.
    • Journal Title

      Physical Review Letters 96

      Pages: 91101-91101

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] How Do We Mix Supernova Ejecta to Reproduce Isotopic Ratios of Presolar Grains?2006

    • Author(s)
      Yoshida, T.
    • Journal Title

      New Astronomy Reviews (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Constraining the Spectrum of Supernova Neutrinos from ν-Process Induced Light Element Synthesis2005

    • Author(s)
      Yoshida, T., Kajino, T., Hartmann, D.H.
    • Journal Title

      Physical Review Letters 94

      Pages: 231101-231101

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Si Isotopic Ratios in Supernovae for Presolar Grains2005

    • Author(s)
      Yoshida, T., Umeda, H., Nomoto, K.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal 631

      Pages: 1039-1050

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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