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2022 Fiscal Year Research-status Report

Theoretical research for neutron star matter evolution

Research Project

Project/Area Number 19K14723
Research InstitutionKanto Gakuin University

Principal Investigator

古澤 峻  関東学院大学, 理工学部, 講師 (40737251)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords宇宙物理(理論)
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は「中性子星を作る物質は何か?それがどう進化するか?」を解き明かすことである。中性子星を作る物質は、ハドロン・クォークと荷電レプトン のゼロ温度極限・β平衡状態であり、主たる成分は中性子であると考えられている。しかし、実際には、冷却や降着などに応じて、準安定な物質も混在する可能 性がある。そこで本研究では、中性子物質の準核統計平衡・元素合成計算、クォーク相形成の波面解析を行い、中性子星の表面付近や中心部分における素過程、 物質組成と天体構造の共進化、観測への影響を包括的に解き明かす。 本年度は、中性子星の誕生にあたる重力崩壊型超新星爆発に関する研究を中心に進め、主著者としてレビュー論文1報を発表した。 その論文においては、超新星爆発中に現れる原子核、超新星爆発における状態方程式の影響など、超新星原子核に関して総括した。それに関連して、国内学会において発表3回(うち2回は招待講演)を行った。また責任著者として、中性子星のダークマター捕獲による熱化の状態方程式依存性に関する研究を行い、共著者として、初め3次元ニュートリノ輻射輸送超新星爆発シミュレーションコードの開発、一般相対論的超新星爆発シミュレーションコードの開発、超新星爆発におけるミューオンの関連する弱相互作用に関する論文、状態方程式が超新星シミュレーションに与える影響の系統的な調査などの研究を行った。本年度は計6報の査読つき英語学術論文を発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

高温物質の状態方程式の計算が順調に進み、学術論文も順調に発表している。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の骨組みである準核統計平衡計算の完成を最優先に進める。最終的には、それら 中性子星冷却計算に適用し、中性子表面における元素組成を明らかに する。

Causes of Carryover

コロナ禍により出張が予定より少なかったため、また所属機関の経費にも余裕が生じ、本研究に関連した物品の購入も必要なかったため、次年度使用が生じた。
次年度は、出張および計算データの保存のためのストレージ購入に使用する予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Protoneutron Star Convection Simulated with a New General Relativistic Boltzmann Neutrino Radiation Hydrodynamics Code2023

    • Author(s)
      Akaho Ryuichiro、Harada Akira、Nagakura Hiroki、Iwakami Wakana、Okawa Hirotada、Furusawa Shun、Matsufuru Hideo、Sumiyoshi Kohsuke、Yamada Shoichi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 944 Pages: 60~60

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acad76

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nuclei in core-collapse supernovae engine2023

    • Author(s)
      Furusawa S.、Nagakura H.
    • Journal Title

      Progress in Particle and Nuclear Physics

      Volume: 129 Pages: 104018~104018

    • DOI

      10.1016/j.ppnp.2022.104018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dark Matter Capture by Neutron Stars with Modern Nuclear Equations of State2022

    • Author(s)
      Kaneda Yuka、Furusawa Shun
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 91 Pages: -

    • DOI

      10.7566/JPSJ.91.065003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Principal-axis Analysis of the Eddington Tensor for the Early Post-bounce Phase of Rotational Core-collapse Supernovae2022

    • Author(s)
      Iwakami Wakana、Harada Akira、Nagakura Hiroki、Akaho Ryuichiro、Okawa Hirotada、Furusawa Shun、Matsufuru Hideo、Sumiyoshi Kohsuke、Yamada Shoichi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 933 Pages: 91~91

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac714b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Leptonic and semi-leptonic neutrino interactions with muons in proto-neutron star cooling2022

    • Author(s)
      Sugiura Ken’ichi、Furusawa Shun、Sumiyoshi Kohsuke、Yamada Shoichi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2022 Pages: -

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac118

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of nuclear matter and composition in core-collapse supernovae and long-term proto-neutron star cooling2022

    • Author(s)
      Sumiyoshi Kohsuke、Furusawa Shun、Nagakura Hiroki、Harada Akira、Togashi Hajime、Nakazato Ken’ichiro、Suzuki Hideyuki
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2023 Pages: -

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac167

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 原始中性子星と中性子星クラストの状態方程式2023

    • Author(s)
      古澤峻
    • Organizer
      日本物理学会
    • Invited
  • [Presentation] 重力崩壊型超新星爆発中心エンジンにおける衝撃波加熱物質の原子核組成2022

    • Author(s)
      古澤峻
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] 超新星爆発中心の原子核2022

    • Author(s)
      古澤峻
    • Organizer
      重力波天文学時代における超新星研究
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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