数値計算・原子核実験・天文観測で探るＸ線バーストの物理
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19J12892
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
森 寛治 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 低質量星 / 元素合成 / ニュートリノ / Ia型超新星 / X線バースト / 初代星 / CNOサイクル |
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| Outline of Research at the Start |
X線バーストは、中性子星と呼ばれる超高密度の天体の表面で生じる爆発現象である。そこでは速い陽子捕獲過程(rp過程)と呼ばれる特異な元素合成過程が発生していると考えられており、陽子過剰な原子核の物理学と宇宙物理学が交差する大変面白い現象といえる。本研究では、原子核の理論的・実験的研究と、観測X線天文学、そして理論天文学の融合によって、X線バーストの物理のよりよい理解を目指すとともに、天文観測から逆に原子核の物理に関する新しい知見を引き出すことを目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年7月、クランプ星と呼ばれる種類の恒星の表面リチウム存在量が、従来の理論予言より40倍もの大きい値を示すことが、観測的に明らかになった。この発見を受けた報告者は、この現象を理論的に解き明かすことが喫緊の課題であると考え、研究実施計画を一部変更し、恒星進化理論を用いてクランプ星のリチウム存在量を研究した。その結果、もしニュートリノが磁気モーメントと呼ばれる未知の性質を持つ場合、恒星内部の熱塩混合の効率が向上し、星の内部で生成された7Beが星の外層に効率よく輸送されることが明らかになった。外層に輸送された7Beはやがて7Liに崩壊するため、小質量星がヘリウム・フラッシュと呼ばれる現象を起こす直前、表面のリチウム量がこれまでのモデルに比べて増大することを発見した。この結果をまとめた論文は英国王立天文学会の学術誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyより出版された。
また、近年の原子核理論の発展により、電子捕獲反応に対するプラズマ中での電子遮蔽効果の影響が計算された。そこで報告者は、原子核物理の専門家と協力し、電子遮蔽効果を考慮した電子捕獲反応率を用いてIa型超新星における元素合成計算を行った。その結果、54Crなどの原子核の生成量が従来の計算に比べて数十%小さくなることを明らかにした。この結果をまとめた論文は、米国天文学会の学術誌The Astrophysical Journalより出版済みである。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
