３次元流体シミュレーションで解き明かす超高速度白色矮星とIa型超新星の起源
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19K03907
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | Fukui Prefectural University (2023)
The University of Tokyo (2019-2022) |
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Principal Investigator |
谷川 衝 福井県立大学, 情報センター, 准教授 (20550742)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 白色矮星 / Ia型超新星 / 超新星残骸 / 中間質量ブラックホール / 連星 / 重力波 / 二重白色矮星 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、Dynamically Driven Double-Detonation Double-Degenerate モデル(D6モデル)が宇宙の距離指標であるIa型超新星の起源かどうかを明らかにする。以下3つの方法で、これを達成する。1)3次元流体シミュレーションを用いてD6モデルを再現し、Ia型超新星の観測との整合性を調べる。2)上のシミュレーションをさらに進め、D6モデルの超新星残骸としての特徴を求め、実際のIa型超新星残骸と比較する。3) 生き残った白色矮星の長時間進化を明らかにし、Gaiaで発見された超高速白色矮星がD6モデルのIa型超新星起源かどうか検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は研究期間全体を通して、Ia型超新星の親星モデルであるDynamically-Driven Double-Degenerate Double-Detonation (D6)モデルの検証を行った。Tanikawa et al. (2019, ApJ, 885, 103)においては様々な状況でのD6モデルを考慮し、大規模数値流体計算を行った。その結果はD6モデルが超新星残骸段階で特有な形状を示す可能性を示していた。そこでこの流体計算の結果を基にして、Ferrand et al. (2022, ApJ, 930, 92)において、D6モデルの超新星残骸段階の特徴を調べた。その結果、D6モデルは超新星残骸段階で明るいリング状の構造を持つことが明らかになった。2023年度はこれが日本のX線望遠鏡XRISMで判別可能かどうかを検証中である。
D6モデルは２つの白色矮星からなる連星(連星白色矮星)からIa型超新星が発生するモデルである。そのため、本研究の知見は連星白色矮星に関する他の研究にも役立たせることができた。Kinugawa etal. (2022, ApJ, 938, 52)では、日本の重力波望遠鏡計画DECIGOが連星白色矮星をどの程度検出できるのか、またIa型超新星モデルにどの程度制限を付けることができるのかについて明らかにした。また、Mori et al. (2023, arXiv:2306.17381)では、連星白色矮星合体がIa型超新星を起こさなかった場合にどのような進化を辿るのかについて明らかにした。
他にも様々な研究を行い期間中には30本の論文(うち11本の筆頭著書)を査読付論文雑誌にて公開した。また、期間中に国際研究会での招待講演8件、国内研究会での招待講演3件を行った。
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Report
(5 results)
Research Products
(86 results)
