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2018 Fiscal Year Research-status Report

多様な超新星爆発の系統的シミュレーション研究

Research Project

Project/Area Number 16K17665
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

諏訪 雄大  京都産業大学, 理学部, 准教授 (40610811)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords超新星爆発 / シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

近年の観測の発展によって、重力崩壊型超新星爆発(以下、超新星)には様々な明るさのものがあることがわかってきた。本研究では、そうした超新星の多様性を生む物理を、標準的な明るさをもつ超新星爆発メカニズム研究のために構築してきたニュートリノ輻射磁気流体シミュレーションコードを用いて明らかにすることを目標としている。今年度は以下の成果が出た。
1. 超近接連星系における星の進化計算および超新星爆発の計算を行った。その結果、重力崩壊を起こすのに不可欠な鉄のコアの下限値を求めることに成功した。この鉄コアの重力崩壊から超新星までの一貫したシミュレーションを行うことで、超新星によって形成される中性子星の最小質量を得た。これは、現在観測されている最小質量中性子星(PSR J0453+1559; 1.17太陽質量)と整合的であることがわかった。しかし、今回得られた最小質量を下回るような小質量中性子星がさらなるパルサー探査によって発見されると、現在の標準的な星の進化および超新星の機構では説明することができないことがわかった。そのとき、星の物理の新しい展開が必要となることを示した。
2. 超新星爆発の明るさを決める重要な観測量としてニッケルの合成量があるが、爆発ダイナミクスとの関係性が不明瞭であった。そこで、多数の1次元流体計算を用いて爆発エネルギーの成長率とニッケル合成量の関係を明らかにした。また、数値計算を元に解析的モデルも構築した。今回の結果と過去に行われてきた多数の超新星シミュレーションを比較することで、今後のシミュレーションについて妥当性を検証する新たな指標を提案した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該年度は2本の論文を出版し、後続の研究も順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

当初予定していた超新星爆発シミュレーションは完了し論文等での公表を随時進めているが、研究結果をさらに強固なものにするための追加計算を行い、論文投稿および研究成果の発信等を実施する。

Causes of Carryover

当初予定していたよりも研究に注力することで出張回数を減らす事が可能となり、未使用額が生じた。次年度は、これまでに得られた研究結果をより強固なものにするための追加計算を行い、論文投稿および研究成果の発信等を実施する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ボン大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ボン大学
  • [Journal Article] On the minimum mass of neutron stars2018

    • Author(s)
      Suwa Yudai、Yoshida Takashi、Shibata Masaru、Umeda Hideyuki、Takahashi Koh
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 481 Pages: 3305~3312

    • DOI

      10.1093/mnras/sty2460

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Importance of 56Ni production on diagnosing explosion mechanism of core-collapse supernova2018

    • Author(s)
      Suwa Yudai、Tominaga Nozomu、Maeda Keiichi
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 483 Pages: 3607~3617

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3309

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] On supernovae in binary systems2019

    • Author(s)
      Yudai Suwa
    • Organizer
      XIXth Nuclear Astrophysics workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the minimum mass of neutron stars2019

    • Author(s)
      Yudai Suwa
    • Organizer
      10th DTA symposium "Stellar deaths and their diversity"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中性子星の最小質量2019

    • Author(s)
      諏訪雄大、吉田敬、柴田大、梅田秀之、高橋亘
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] 中性子星の最小質量2019

    • Author(s)
      諏訪雄大
    • Organizer
      ~中性子星の観測と理論~ 研究活性化ワークショップ 2019
  • [Presentation] Importance of late-time neutrino light curves2018

    • Author(s)
      Yudai Suwa
    • Organizer
      Deciphering multi-dimensional nature of core-collapse SuperNovae via gravitational-wave and neutrino signatures
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Supernovae from binary systems2018

    • Author(s)
      Yudai Suwa
    • Organizer
      GAMMA-RAY BURSTS AND SUPERNOVAE: FROM THE CENTRAL ENGINES TO THE OBSERVER
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超新星の第一原理シミュレーションで十分な量のニッケルは生成可能か2018

    • Author(s)
      諏訪雄大、冨永望、前田啓一
    • Organizer
      日本天文学会2018秋期年会
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~suwa/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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