Simulation of core-collapse supernovae with phenomenological neutrino oscillation
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23K03400
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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 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
滝脇 知也 国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 准教授 (50507837)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | ニュートリノ / 超新星爆発 / ニュートリノ振動 |
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| Outline of Research at the Start |
現在のニュートリノ輸送コードの多くはヘビーレプトンニュートリノ４つを一つにまとめたX 型、電子型２つのフレーバー、合計３つで行われている。ニュートリノ種類ごとの反応率を取り入れるため6フレーバーのニュートリノ輸送コードを開発する。次にニュートリノ振動の結果を現象論的に取り入れたニュートリノ輻射輸送シミュレーションを行い、爆発のダイナミクスとニュートリノの観測の結果を予言する。さらにこのニュートリノ振動のシミュレーターを用いて元素合成を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では先進的なニュートリノ輸送を用いた数値シミュレーションを行う。その課題は大きく分けて二つあり、ひとつは（1）M1 closure法を用いたニュートリノ輻射輸送スキームを開発すること、もうひとつは（2）現象論的にニュートリノ振動の効果をとりいれることである。この二つの課題でどちらも顕著な進展がみられた。
（1）M1 closure法を用いたニュートリノ輻射輸送スキームに関しては、comoving frameとlab frameどちらにおいても開発が進んでいる。この手法で一番難しい部分はニュートリノ反応のソースタームを陰解法で解く部分だが、Just et al. 2018のような原理的な手法とSkinner et al. 2019のような簡易的な手法、どちらでも計算できるようにした。計算資源を節約したい時には簡易手法を用い、より精密なニュートリノスペクトラムを得たい時には詳細な手法を用いる。ただし、先行研究とニュートリノの平均エネルギーが合わない問題がありまだコード開発を続ける必要がある。
(2) IDSA法を用いたニュートリノ輻射輸送スキームを用いてさまざまなニュートリノ振動（例えばfast flavor conversionやsterile neutrino）に対して減少論的にその効果を取り入れるコードを開発した。こちらはすでにプロダクティブラン中であり、近く論文にまとめる。この研究は(1)のコード開発が終わり次第、似たような手法でより精密な結果が得られる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今回の研究はコード開発も含んでおり予定通り研究を進めるのは難しいが、それでも本科研費の期間中に研究課題を終えられるようなペースで開発が進んでいるため概ね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後もこのペースで研究、開発を進めたい。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
