2010 Fiscal Year Annual Research Report
超新星元素合成による生成核種のアイソトープ分離とニュートリノ振動の解明
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20244035
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
梶野 敏貴 国立天文台, 理論研究部, 准教授 (20169444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野本 憲一 東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (90110676)
青木 和光 国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (20321581)
早川 岳人 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部, 研究主幹 (70343944)
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| Keywords | 超新星 / ニュートリノ振動 / 元素合成 / アイソトープ / 乱雑位相近似(RPA) / ガモフテラー遷移 / プレソーラーグレイン / 高分散高分解能スペクトログラフ |
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| Research Abstract |
超新星ニュートリノ元素合成の理論予測を天文観測によって検証し、ニュートリノ振動を解明するためには、(1)未知のニュートリノ・原子核反応の理論研究、(2)重力崩壊型超新星爆発モデルの構築、(3)ニュートリノ過程を含む爆発的元素合成計算コードの開発との実行、(4)アイソトープ分離を行う天文観測装置の開発、(5)生成核種の理論予測の天体観測およびプレソーラーグレイン分析による検証、を段階的に行う必要がある。三年目にあたる平成22年度は以下のような進展があった。
(1)Li-Be-B元素合成計算に必要なν+He4、C12反応断面積とコアの重力崩壊と爆発的元素合成に必要なν+Fe56、Ni56の反応断面積を、殻模型(SM)および有効乱雑位相近似(RPA)で計算し、ガモフテラー遷移およびスピン・双極子遷移などの禁止遷移の寄与を明らかにした。
(2)2次元の特殊相対論効果を取り入れた数値流体コードをガンマ線バースト天体の候補とさせるニュートリノ加熱型コラプサーモデルに取り入れて、元素合成コードを構築した。
(3)上記のニュートリノ加熱型コラプサーモデルで、ユニバーサリティーを満たす重元素(R過程元素)が生成されることを明らかにした。ニュートリノ加熱型超新星爆発モデルで非対称核分裂がユニバーサリティーに与える影響、および磁場駆動型ジェット(MHD-JET)モデルで、RIBF加速器実験で測定された中性子過剰不安定核の新しいベータ崩壊寿命がR過程元素合成に与える影響についての研究を始めた。
(4)アイソトープ分離を行う天文観測装置(イメージスライサ)開発し終わり、すばる望遠鏡・高分散高分解能スペクトログラフへ装着した。平成23年度より一般ユーザへの利用を開始する。
(5)超新星ニュートリノ過程で作られるTa180(太陽系で最も希少なアイソトープ)とLa138の生成量を理論的に予測し、地球および限石との比較から電子型超新星ニュートリノの平均温度を決定した。
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