3-dimensional fluid simulation for the origin of hyper-velocity white dwarfs and type Ia supernovae

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03907
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 16010:Astronomy-related
• Research Institution: Fukui Prefectural University (2023); The University of Tokyo (2019-2022)
• Principal Investigator: TANIKAWA Ataru 福井県立大学, 情報センター, 准教授 (20550742)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Ia型超新星 / 白色矮星 / 連星 / 超新星残骸 / 中間質量ブラックホール

Outline of Final Research Achievements

We assess one of the most promising type Ia supernova models, Dynamicall-Driven Double-Degenerate Double-Detonation (D6) model, by means of massively parallel fluid simulation. In the first half of this project, we combine nuclear reaction network with fluid simulation, andreproduce type Ia explosion along with the D6 model. Then, we show that the explosion features of the D6 model are roughly consistent with observational results of type Ia supernovae. In the last half of this project, we investigate the morphology of the D6 supernova remnant, based on the above numerical simulation. Then, we find that the D6 supernova remnant should have a bright ring structure, which other type Ia supernova models should not have.

Free Research Field

天文学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Ia型超新星は、宇宙の標準光源として利用されており、天文学において重要な地位にある。その起源を明らかにすることは、Ia型超新星をさらに精密な標準光源として利用できることにつながる。我々の研究によって、D6モデルがIa型超新星として妥当かどうかを超新星残骸を通して検証可能であることが明らかとなった。検証方法が増えることによってIa型超新星の解明に役立つため、学術的な意義は大きい。また、この結果は日本のX線望遠鏡XRISMがIa型超新星の起源を解明できることを示している。これは日本の国際的な存在感を高めることにつながるため、社会的な意義も大きい。