星の元素組成から探るガンマ線バースト母天体と矮小銀河の進化

• Project Area: Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts
• Project/Area Number: 21018004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 茂山 俊和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (70211951)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻本 拓司 国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (10270456)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2010: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2009: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: ガンマ線バースト / 矮小銀河 / 超新星 / 元素合成 / 化学進化

Research Abstract

矮小銀河にガンマ線バーストが多く出現するという観測結果が得られている。ガンマ線バーストの母天体と考えられているIc型超新星の爆発が非球対称であることに着目し、この点を考慮に入れた化学進化計算によって綾小銀河の化学進化モデルの構築を行った。軸対称超新星爆発の流体力学的計算を試験的にある特定の質量の星について行い、爆発時の元素合成計算も大規模核反応ネットワークを数値的に積分し行った。これによって各方向にどのような組成の物質が放出されるのかを爆発のエネルギーと異方性を表すパラメータ毎に計算することができる様になった。このモデルから得られた知見をもとに速度の速い物質は矮小銀河からも飛び出して、次世代の恒星の形成には関わらないとし、速度の遅い物質の組成のみ次世代の恒星に受け継がれるとして簡単なone-zone化学進化モデルを計算し、大マゼラン雲の恒星の表面組成と比較した。その結果、これまで謎とされて来たカルシウムの少ない恒星が非球対称な爆発を起した超新星の影響を受けている可能性を指摘した。

Research Products

• [Journal Article] Compton Degradation of Gamma-ray Line Emission from Radioactive Isotopes in the Classical Nova V2491 Cygni (2010)
  • Author(s): 鈴木昭宏
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters Volume: 723
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bulk Comptonization at the emergence of shock waves from stellar atmospheres (2010)
  • Author(s): 鈴木昭宏
  • Journal Title: AIP Conference Proceedings Volume: 1279 Pages: 424-426
• [Journal Article] GRB Nucleosynthesis in Dwarf Galaxies (2010)
  • Author(s): 茂山俊和
  • Journal Title: AIP Conference Proceedings Volume: 1279 Pages: 415-417
• [Journal Article] Non-thermal Photon Production via Bulk Comptonization at Supernova Shock Breakout (2010)
  • Author(s): 鈴木昭宏
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 719 Pages: 881-889
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Boron Synthesis in Type Ic Supernovae (2010)
  • Author(s): 中村航
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters Volume: 718
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Light elements from core-collapse supernovae : the neutrino-process and spallation reactions (2010)
  • Author(s): 中村航
  • Journal Title: AIP Conference Proceedings Volume: 1269 Pages: 309-314
• [Journal Article] Probing Explosion Geometry of Core-collapse Supernovae with Light Curves of the Shock Breakout (2010)
  • Author(s): 鈴木昭宏
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters Volume: 717
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lithium, beryllium, and boron production in core-collapse supernovae (2010)
  • Author(s): 中村航
  • Journal Title: Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium Volume: 268 Pages: 463-468
• [Journal Article] A conservative scheme for the relativistic Vlasov-Maxwell system (2010)
  • Author(s): 鈴木昭宏
  • Journal Title: Journal of Computational Physics 229 Pages: 1643-1660
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multiple main sequence of globular clusters as a result of inhomogeneous big bang nucleosynthesis (2009)
  • Author(s): 守屋尭
  • Journal Title: Physical Review D 81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemical Signature of a Major Merger in the Early Formation of the Small Magellanic Cloud (2009)
  • Author(s): 辻本拓司
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters 700
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 古典新星V2491Cygniからの硬X線放射の起源 (2011)
  • Author(s): 鈴木昭宏
  • Organizer: 日本天文学会2011年春季年会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2011-03-16
• [Presentation] 重力崩壊型超新星のshock breakoutにおける非球対称爆発の効果 (2010)
  • Author(s): 鈴木昭宏
  • Organizer: 日本天文学会2010年秋季年会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2010-09-22
• [Presentation] GRB nucleosynthesis in dwarf galaxies (2009)
  • Author(s): 茂山俊和
  • Organizer: The Milky Way and the Local Group -Now and in the Gaia Era
  • Place of Presentation: ドイツ・ハイデルベルグ大学
  • Year and Date: 2009-08-31