2014 Fiscal Year Research-status Report
多次元ダイナミクスと元素合成の両面から探る大質量星進化と超新星爆発
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25400281
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| Research Institution | National Institute of Technology, Kumamoto College |
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Principal Investigator |
藤本 信一郎 熊本高等専門学校, 制御情報システム工学科, 准教授 (10342586)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超新星爆発 / 恒星進化 / 元素合成 / 核反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究初年度において実施した; (1) 重力崩壊型超新星爆発における衝撃波伝播に関するエネルギーに核反応熱の影響に関する研究、(2) 非球対称超新星爆発における爆発的元素合成、特にTi44生成への恒星自転の影響に関する研究、(3) 高速回転する特異な恒星の磁気駆動超新星爆発の際のr過程元素合成に関する研究の結果を踏まえて、今年度は以下の研究を行った。
(1) 研究発表【学会発表】の発表[1-3]において、磁気駆動超新星爆発の際のr過程元素合成におけるニュートリノ吸収の影響を調査した。ニュートリノ冷却および電子比Yeの時間発展を考慮に入れた2次元数値流体力学コードを開発し、ニュートリノ影響を考慮した磁気駆動超新星爆発シミュレーションを行った。その結果に基づき、ニュートリノ吸収を考慮に入れた元素合成計算を行い、金やウランといった重元素が生成されうる程度の中性子過剰状態が実現されることを示した。また爆発によって放出されるガス中のr過程元素の組成比分布は太陽系の組成分布と似た分布をもつこと、および太陽質量の0.5%以上という大量のr過程元素が放出されることを示した。(2) 様々な質量・金属量をもつ恒星に対して、非球対称超新星爆発の2次元数値流体力学シミュレーションおよびその結果に基づく放出ガス中の元素合成計算を行い、Ti44, Ni56などの放射性原子核の生成量を見積もり、SN1987Aや超新星残骸CasAの観測量との比較を行った。(3) 元素合成および核反応熱を考慮した多次元磁気流体力学コードの開発およびその並列化を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
元素合成および核反応熱を考慮した多次元磁気流体力学コードは開発済みであるが、大規模計算を行うために欠かせない並列化の最終段階であるため、恒星進化最終段階の非球対称性の影響の調査には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
元素合成および核反応熱を考慮した多次元磁気流体力学コードの並列化を完成させ、恒星進化最終段階の非球対称性の影響の調査を行う。併せて、超新星爆発の際のTi44,Ni56などの放射性原子核の生成量の見積もりと観測との比較を行う。またH26年度に引き続き磁気駆動超新星爆発の際のr過程元素合成に関する研究も継続する。
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| Causes of Carryover |
【現在までの達成度】で述べたように、元素合成および核反応熱を考慮した多次元磁気流体力学コードは開発済みであるが、大規模計算を行うために欠かせない並列化の最終段階である。このため、購入予定のワークステーションの購入を見送り、現有のワークステーションで開発を行ったことにより次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
複数台のワークステーションを購入し、研究のスピードアップを図る。併せて、最新のコンパイラや可視化用ソフトウェアを購入し、開発および計算時間の短縮化を図る。
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