2021 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical Study of Mass Accretion and Central Compact Objects in Supernova Explosions
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21J00825
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
澤田 涼 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 超新星爆発 / 中性子星 / 元素合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Advanced LIGO/Virgo による重力波検出から、中性子星や恒星質量ブラックホール（コンパクト天体）への観測的制約が近年急速に進んでいる。しかし、この観測されたコンパクト天体の質量分布は、いまだ理論的には理解できていない。近年、これらの重力波天体と密接に関連する Ultra-striped 超新星爆発 (USSNe) が観測されるようになってきた
2021年度の実績として、天文学に依然として未解明であったUSSNeのエネルギー源について、系統的検証を行った。具体的には、Suwa et al.(2015) で計算されたUSSNのprogenitorとなるCO星1.45-2.0Mの7modelについて、１次元流体力学・元素合成計算を系統的に計算して、その結果を基に解析的光度曲線モデルから、対象天体 (SN 2019dge, iPTF 14gqr) との比較を行った。本研究の結果、iPTF 14gqrの光度曲線を流体力学ベースで再現することは困難であり、USSNに見かけ上の「56Ni問題」が存在することを明らかにした。また観測されているUSSNを説明するためには、代替エネルギー源としてマグネター程度の磁場強度と初期周期をもつ原始中性子星からのパルサー風が寄与する可能性を明らかにした。本結果は自身が筆頭著者の論文として国際査読誌(The Astrophysical Journal) にて発表されている(Sawada, Kashiyama & Suwa, ApJ 2022)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
筆頭著者の論文1報(Sawada, Kashiyama & Suwa, ApJ 2022)の受理実績から、極めて順調に進展しているという判断が妥当と思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績の概要でも掲げた本研究の大目標に向けて、更なる爆発機構への制約を試みる。具体的に、Sawada, Kashiyama & Suwa, ApJ 2022 の結果から、超新星内部で起こるfallback が光度曲線へ大きく寄与することが分かった。そして同時に、 fallback の物理が爆発機構の制約に重要な役割を果たす可能性が浮上してきた。今後この考察を深め、超新星内部の fallback の物理に関する新たな研究展開を遂行する予定である。その結果を論文にまとめるまでも目標の一つに加えたい。
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