The fate of massive stars explored by the first principle calculations in general relativity with nuclear physics

• Project/Area Number: 24K00632
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: National Institute of Technology(KOSEN),Numazu College
• Principal Investigator: 住吉 光介 沼津工業高等専門学校, 教養科, 教授 (30280720)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 了 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 助教 (80844795) ; 古澤 峻 関東学院大学, 理工学部, 准教授 (40737251) ; 松古 栄夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 研究機関講師 (10373185) ; 赤穗 龍一郎 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (80999699)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2028: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2027: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2024: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
• Keywords: 超新星 / 爆発メカニズム / ニュートリノ / 原子核 / 高温高密度物質

Outline of Research at the Start

重い星の最期に起こる超新星爆発現象のメカニズムは長年の謎である。星が潰れてはね返る際の高温高密度物質におけるニュートリノ反応・伝播が鍵を握っている。爆発の際には中性子星が誕生するが、爆発しない場合はブラックホールになってしまう。中心部でのニュートリノによる加熱と対流などのダイナミクス計算は今まで近似手法で行われており、その不定性のもとでは爆発の可否の決定は難しい。本研究は、最後に残された不定性の要因である一般相対論の記述を組み込み、ニュートリノ輻射流体の第一原理計算を行い、重い星の重力崩壊ダイナミクスの探求により星の最期を決定して、原子核・ニュートリノの役割を確定することが目的である。