ニュートリノ放射をともなう星内原子核・素粒子反応率の精密決定と天体現象への応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12047233
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 梶野 敏貴 国立天文台, 理論天文学研究系, 助教授 (20169444)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大坪 久夫 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30029491) ; 上村 正康 九州大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10037210) ; 安藤 裕康 国立天文台, ハワイ観測所, 教授 (90111559) ; 山田 章一 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80251403) ; 戸谷 友則 国立天文台, 理論天文学研究系, 助手 (90321588)
• Keywords: ニュートリノ / ビッグバン / 超新星 / レプトン非対称 / 宇宙背景放射 / ニュートリノ振動 / ガンマ線バースト

Research Abstract

重陽子におけるニュートリノ反応に関して、最新の核力を用い中間子交換電流を取り入れた解析を行なった。全断面積のみならずSNOニュートリノ検出実験の解析に必要とされるさまざまな角度分布の理論値を得た。荷電電流/中性電流反応の断面積比では理論の模型依存性が非常に小さく、有用な量であることが見い出された。また、太陽内部の陽子・陽子連鎖反応から発生するボロン・ニュートリノは3He(α,γ)7Beおよび7Be(p,γ)8B反応率に大きく左右される。5%の精度でこれらの反応率の理論的決定を試みた。
ビッグバン初期宇宙、超新星や新星などの爆発現象に伴うニュートリノと物質との相互作用、および、宇宙・天体現象でニュートリノが果たす役割についても研究した。レプトン非対称宇宙での元素合成の研究によって、軽元素の天体観測からの制限と宇宙背景放射ゆらぎのパワースペクトルが矛盾なく説明できる宇宙もモデルが可能であることを示した。重力崩壊型超新星における、ニュートリノ輸送およびメカニズムへのニュートリノ振動の影響を定量的に調べるため、従来の計算スキームへニュートリノ振動を取り入れる数学的枠組みを定式化した。爆発的放射性重元素合成(r過程元素合成)に対するニュートリノ振動の影響を調べた。ガンマ線バーストにおける超高エネルギー現象は、近年ニュートリノ放射の可能性も含めて注目されており、最近、ガンマ線バーストGRB970417aからTeV領域の強い放射があったことが示唆された。その観測結果は、ガンマ線バーストで超高エネルギー線が加速され、そのシンクロトロン放射で説明できることを示した。

Research Products

• [Publications] M.Famiano: "Production of ^2H and ^3He from Interactions..."Astrophysical Journal. 547. L21-L24 (2001)
• [Publications] S.G.Ryan: "Ultra-Lithium-Deficient Holo Stars and Blue Stragglers"Astrophysial Journal. 547. 231-239 (2001)
• [Publications] K.Otsuki: "The general relativistic effects on neutrino-driven winds from young, hot neutron stars and r-process..."Astrophysial Journal. 533. 424-439 (2000)
• [Publications] T.Totani: "An interpretation of evidence for TaV emission from GRB 970417a,"Astrophysical Journal. 536. L23 (2000)
• [Publications] S.Yamada: "Blotzmann equation for neutrino with flaror mixing."Physical Review D. 62. 093026 (2000)