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2020 Fiscal Year Annual Research Report

数値計算・原子核実験・天文観測で探るX線バーストの物理

Research Project

Project/Area Number 19J12892
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

森 寛治  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Keywords低質量星 / 元素合成 / ニュートリノ / Ia型超新星
Outline of Annual Research Achievements

2020年7月、クランプ星と呼ばれる種類の恒星の表面リチウム存在量が、従来の理論予言より40倍もの大きい値を示すことが、観測的に明らかになった。この発見を受けた報告者は、この現象を理論的に解き明かすことが喫緊の課題であると考え、研究実施計画を一部変更し、恒星進化理論を用いてクランプ星のリチウム存在量を研究した。その結果、もしニュートリノが磁気モーメントと呼ばれる未知の性質を持つ場合、恒星内部の熱塩混合の効率が向上し、星の内部で生成された7Beが星の外層に効率よく輸送されることが明らかになった。外層に輸送された7Beはやがて7Liに崩壊するため、小質量星がヘリウム・フラッシュと呼ばれる現象を起こす直前、表面のリチウム量がこれまでのモデルに比べて増大することを発見した。この結果をまとめた論文は英国王立天文学会の学術誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyより出版された。
また、近年の原子核理論の発展により、電子捕獲反応に対するプラズマ中での電子遮蔽効果の影響が計算された。そこで報告者は、原子核物理の専門家と協力し、電子遮蔽効果を考慮した電子捕獲反応率を用いてIa型超新星における元素合成計算を行った。その結果、54Crなどの原子核の生成量が従来の計算に比べて数十%小さくなることを明らかにした。この結果をまとめた論文は、米国天文学会の学術誌The Astrophysical Journalより出版済みである。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] 北京航空航天大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      北京航空航天大学
  • [Int'l Joint Research] Western Michigan大学/Wisconsin大学Madison校(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Western Michigan大学/Wisconsin大学Madison校
  • [Journal Article] Enhancement of lithium in red clump stars by the additional energy loss induced by new physics2021

    • Author(s)
      Mori Kanji、Kusakabe Motohiko、Balantekin A Baha、Kajino Toshitaka、Famiano Michael A
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 503 Pages: 2746~2753

    • DOI

      10.1093/mnras/stab595

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nuclear Reaction Screening, Weak Interactions, and r-process Nucleosynthesis in High Magnetic Fields2020

    • Author(s)
      Famiano Michael、Balantekin A. Baha、Kajino T.、Kusakabe M.、Mori K.、Luo Y.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 898 Pages: 163~163

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aba04d

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Elimination of the Blue Loops in the Evolution of Intermediate-mass Stars by the Neutrino Magnetic Moment and Large Extra Dimensions2020

    • Author(s)
      Mori Kanji、Balantekin A. Baha、Kajino Toshitaka、Famiano Michael A.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 901 Pages: 115~115

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abb0e9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Screening Effects on Electron Capture Rates and Type Ia Supernova Nucleosynthesis2020

    • Author(s)
      Mori Kanji、Suzuki Toshio、Honma Michio、Famiano Michael A.、Kajino Toshitaka、Kusakabe Motohiko、Balantekin A. Baha
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 904 Pages: 29~29

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abbb32

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 余剰次元とニュートリノ磁気モーメントによる中質量星のセファイド・ループの消滅2020

    • Author(s)
      森寛治、 A. Baha Balantekin、 梶野敏貴、 Michael A. Famiano
    • Organizer
      日本天文学会2020年秋季年会
  • [Presentation] 小質量星のリチウム問題とニュートリノ磁気モーメント2020

    • Author(s)
      森寛治
    • Organizer
      星の錬金術から銀河考古学へ
  • [Presentation] 小質量星のリチウム問題とニュートリノ磁気モーメント2020

    • Author(s)
      森寛治
    • Organizer
      第33回理論懇シンポジウム「理論天文学・宇宙物理学のブレイクスルー」

URL: 

Published: 2021-12-27  

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