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2012 Fiscal Year Annual Research Report

超新星ニュートリノの長時間変動に関する系統的研究

Research Project

Project/Area Number 23840038
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

中里 健一郎  東京理科大学, 理工学部, 助教 (80609347)

Project Period (FY) 2011-08-24 – 2013-03-31
Keywords超新星ニュートリノ / 超新星爆発 / 原始中性子星 / 重力崩壊 / ブラックホール
Research Abstract

重力崩壊型超新星爆発に伴って放出されるニュートリノは、将来的にその観測からいまだ解明されていない超新星の爆発メカニズムだけでなく、ニュートリノの質量などニュートリノ振動にかかわる素粒子的性質にも重要な手がかりが得られると期待されている。そこで本研究課題では、超新星ニュートリノの光度曲線やスペクトルの長時間変動を理論的に予測するため、ニュートリノ輻射流体計算による星の重力崩壊と、超新星爆発によって中心部に形成される高密度領域(原始中性子星)のニュートリノ放出による冷却を、スーパーコンピュータによって計算した。特に本年度は原始中性子星の冷却計算を行い、そのうえで、前年度に行った星の重力崩壊の計算と組み合わせることで、さまざまな場合についての、系統的で包括的な超新星ニュートリノのモデルを得た。結果として、超新星ニュートリノの放出量を見積もる上で、バウンスによって生成された衝撃波が一旦、停滞した後で復活し、コアを通過するまでに要する時間が重要であることがわかった。特に重力崩壊前の鉄コアの質量が大きい場合では、原始中性子星に降着する物質の解放する重力エネルギーが大きく、それが放出ニュートリノのエネルギー源となるため、より衝撃波復活までの時間の依存性が顕著となる。以上の結果は、査読論文としてまとめられ、すでに発表されている。
さらに、今回の研究で得られたデータは「Supernova Neutrino Database」として、ウェブ上で提供されており、誰でも簡単にダウンロードして使えるようになっている。このデータは、将来、銀河系内超新星が起こった際にすぐ比較できるテンプレートとして、また過去に起こった超新星爆発から放出されたニュートリノによる宇宙背景放射の見積もりなどにおいても有用なものとなると期待している。
これらのことから、当初の計画はほぼ完璧に遂行されたと考えている。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Supernova Neutrino Light Curves and Spectra for Various Progenitor Stars: From Core Collapse to Proto-neutron Star Cooling2013

    • Author(s)
      K. Nakazato, K. Sumiyoshi, H. Suzuki, T. Totani, H. Umeda and S. Yamada
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement

      Volume: 205巻 Pages: 2-1-2-17

    • DOI

      DOI:10.1088/0067-0049/205/1/2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of superfluidity on neutron star crustal oscillations2013

    • Author(s)
      H. Sotani, K. Nakazato, K. Iida and K. Oyamatsu
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      Volume: 428巻 Pages: L21-L25

    • DOI

      DOI:10.1093/mnrasl/sls006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Systematic long term simulations of spherical supernova explosions and their applications2012

    • Author(s)
      H. Kikuchi, H. Suzuki, K. Nakazato, S. Yamada and K. Sumiyoshi
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1484巻 Pages: 397-399

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4763432

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cluster Variational Method for Nuclear Matter with the Three-Body Force2012

    • Author(s)
      M. Takano, H. Togashi, S. Yamamuro, K.Nakazato and H. Suzuki
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1484巻 Pages: 378-380

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4763426

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The influence of hyperon potential on the black-hole-forming failed supernovae2012

    • Author(s)
      K. Nakazato and K. Sumiyoshi
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1484巻 Pages: 375-377

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4763425

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stellar Core Collapse and Exotic Matter2012

    • Author(s)
      K. Nakazatoand K. Sumiyoshi
    • Journal Title

      IAU Symposium

      Volume: 279巻 Pages: 367-368

    • DOI

      DOI:10.1017/S1743921312013385

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing the Equation of State of Nuclear Matter via Neutron Star Asteroseismology2012

    • Author(s)
      H. Sotani, K. Nakazato, K. Iida and K. Oyamatsu
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 108巻 Pages: 201101-1-201101-4

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevLett.108.201101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variational Method for Nuclear Matter with an Explicit Energy Functional2012

    • Author(s)
      Masatoshi Takano
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: NIC XII Pages: 236-1 ~ 6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超新星ニュートリノの包括的な理論モデルデータベース2012

    • Author(s)
      中里健一郎
    • Organizer
      第25回理論懇シンポジウム「計算宇宙物理学の新展開」
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20121222-20121224
  • [Presentation] Stellar Core Collapse and Exotic Matter2012

    • Author(s)
      Ken'ichiro Nakazato
    • Organizer
      Symposium: `Quarks to Universe in Computational Science (QUCS 2012)'
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      20121213-20121216
    • Invited
  • [Presentation] 超新星ニュートリノの包括的な理論モデルデータベースの構築2012

    • Author(s)
      中里健一郎
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      大分大学
    • Year and Date
      20120919-21
  • [Presentation] 超新星ニュートリノの包括的な理論モデルデータベースの構築2012

    • Author(s)
      中里健一郎
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      20120911-14
  • [Presentation] Variational Method for Nuclear Matter with an Explicit Energy Functional2012

    • Author(s)
      Masatoshi Takano
    • Organizer
      12th Symposium on Nuclei in the Cosmos
    • Place of Presentation
      Cairns Convention Centre
    • Year and Date
      20120805-20120810
  • [Presentation] Systematic study of supernova neutrino oscillation using outputs of supernova simulations2012

    • Author(s)
      H. Suzuki
    • Organizer
      The XXV International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (NEUTRINO 2012)
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      20120603-20120609
  • [Presentation] The long term variation of supernova neutrino spectra2012

    • Author(s)
      K. Nakazato
    • Organizer
      The XXV International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (NEUTRINO 2012)
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      20120603-09
  • [Remarks] Supernova Neutrino Database

    • URL

      http://asphwww.ph.noda.tus.ac.jp/snn/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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