2014 Fiscal Year Research-status Report
超巨大ブラックホールの種となる超巨大星の進化と運命の解明
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26400220
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
梅田 秀之 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60447357)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超大質量星 / 初代星 / 巨大ブラックホール / 一般相対論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は計画通りに、急激な降着がある場合の初代星の進化計算を行った。最も急激な降着のモデルに関しては星の進化計算を無事終え、流体計算コードに移すことによってその不安定性を調べた。当初の計画では初年度はポストニュートニアンの流体コードを用いる予定であったが、より信頼性の高い計算を最初から行うほうが効率的であると考え、住吉、山田氏らの１次元一般相対論的流体コードの改良、整備を進め星の崩壊と爆発に対応できるように改良を進めてそれを用いることにし、幾つかのテスト計算に成功した。その結果、降着の一番速いモデルは水素燃焼の段階で一般相対論的な不安定性によって重力崩壊することを確認できた。
現在このモデルがそのまま重力崩壊しブラックホールになるのか、または急激な核反応によって爆発をするのか慎重に検証しているところである。降着がもう少し遅いものや、ある程度の質量で降着が止まると仮定したモデルは水素燃焼の段階では崩壊がおきずにヘリウム燃焼の段階に入る。このようなモデルの計算は継続中であり現在計算を進めている。
これらの研究によって宇宙初期において太陽の１万倍や１０万倍の重さの星が形成されるか、またそれらが形成後に爆発するのか、巨大なブラックホールを形成するのかどうかを明らかにする。その結果は宇宙初期の星や銀河形成論に影響を与え、また銀河中心にある巨大ブラックホールの起源の謎に重要な示唆を与える事が期待できる。
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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
研究は順調に進んでいるが幾つかの星の計算は極めて不安定であり計算進度が遅く若干苦労している。
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| Strategy for Future Research Activity |
一般相対論的流体コードの開発整備には一定の目処をつけることができたので、星の進化計算が
修了したものから順に流体コード計算に移行して爆発の有無を確定していく。もし爆発した場合には
爆発エネルギーや爆発に伴う元素合成などの計算も行う。
降着率が相対的に小さいモデルは進化の実時間が長いこともありまだ計算が修了していないが、本年度中
には計算を終わらせる計画である。
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| Causes of Carryover |
物品費で古い計算機を更新する予定であったが、すべて同時に交換するより一部は次年度（本年度）に
更新を行う方が計算の作業が効率的になると考え繰り越した。また学生による計算補助を謝金で支出する
予定であったが私、学生の双方の都合により作業を次年度に延期した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計算機の更新のほか、計算補助を頼む学生への謝金の支出、また研究発表などに支出する計画である。
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Research Products
(7 results)
