2016 Fiscal Year Annual Research Report
Unveiling Emission Mechanism of Gamma-Ray Bursts from the Central Engine
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26287056
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
長瀧 重博 国立研究開発法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 准主任研究員 (60359643)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水田 晃 国立研究開発法人理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 研究員 (90402817)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ガンマ線バースト / ブラックホール / 輻射輸送 / 超新星 / 相対論的ジェット / ニュートリノ / 状態方程式 / アインシュタイン方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「相対論的ジェットの伝搬」
本研究ではガンマ線バースト放射を説明するモデルとして「フォトスフェリックモデル」を念頭に置いています。本年度、我々が開発した3次元相対論的磁気流体計算コードを用いて大質量星中を突き抜ける相対論的ジェット伝搬シミュレーションを行いました。この結果を用いて以下に述べるガンマ線伝搬過程パートの計算を行いました。
「ガンマ線伝搬過程」
上記流体計算で評価される流体各素片から放射される熱的放射が伝搬中にどの程度散乱を経験するのか、その結果最終的にどのようなスペクトルに変形されて地球上に到達するのかということを計算するのがこのパートの役割です。本年度、我々はこのアイデアを推進するべく、電子散乱など必要な微視的物理取り入れたモンテカルロ計算コードによって輻射輸送計算を実行しました。結果は未公表ながら（2017年度、発表予定）、ガンマ線バーストの観測を良く説明する、大変画期的な結果を得ることが出来ました。これによって我々はフォトスフェリックモデルが正しいモデルであると実証したと確信しています。
「ガンマ線バースト中心エンジン」
中心エンジン計算は、強重力場、強磁場、高密度状態方程式、ニュートリノ物理など複雑な物理が絡みあう現象ですが、それら全てを網羅した数値コードは開発されていません。本年度はこれまで開発してきた３次元一般相対論的磁気流体コードを更に高精度に拡張し、そのコードを用いたテスト計算として、回転するブラックホール周りの降着円盤中での磁気回転不安定性による磁場増幅と、磁気散逸の繰り返しに関して3次元一般相対論的磁気流体シミュレーションによる解析を行いました。磁気回転不安定性に起因する時間変動によって質量降着率、ジェットの時間変動に強い相関が見られました。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Massive Star Explosions2017
Author(s)
Shigehiro Nagataki
Organizer
International Workshop on Quantum Many-Body Problems in Particle, Nuclear, and Atomic Physics
Place of Presentation
Da Nang, Vietnam
Year and Date
2017-03-10 – 2017-03-10
Int'l Joint Research / Invited
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