2016 Fiscal Year Annual Research Report
Diverse Theoretical Studies toward Observations of the Supernova Neutrinos
| Project/Area Number |
26870615
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
中里 健一郎 九州大学, 基幹教育院, 助教 (80609347)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 超新星ニュートリノ / 超新星背景ニュートリノ / ブラックホール / 重力波 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
重力崩壊型超新星爆発は重たい星の死であるだけでなく、元素の起源や銀河進化の動力源として重要な意味を持ち、宇宙物理学における中心課題の一つである。将来、近傍の超新星爆発から放出されたニュートリノが観測されれば、謎とされてきた爆発メカニズムの理解が大きく進むと期待されている。一方、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を宇宙背景放射として検出する試みもあり、この超新星背景ニュートリノの検出により超新星爆発の発生頻度や宇宙の星形成史に示唆を与えうると考えられている。そこで本研究課題では、数値シミュレーションに基づく超新星ニュートリノのデータセットを用い、銀河系内の超新星によるニュートリノバーストのイベント数の時間変化と、超新星背景ニュートリノの検出数について、系統的な予測を行う。
平成28年度は、これまで進めてきたニュートリノ観測に関する研究と並行して、連星ブラックホール合体からの重力波が検出されたことを受け、背景重力波の研究も行った。低金属量の大質量星は、進化の最後に起こす重力崩壊によりブラックホールを形成すると考えられており、その過程で通常の超新星爆発よりも多くのニュートリノを放出するとされるため、本研究における超新星背景ニュートリノの計算の際には、過去のブラックホールの形成数を銀河の金属量進化モデルに基づいて見積もっていた。そこで、このモデルを背景重力波の計算に応用し、近傍宇宙での連星ブラックホール合体率で規格化した背景重力波のエネルギー密度は、ブラックホールを形成するcriticalな金属量に依存しないことを指摘した。これは、metal richとなった銀河では星形成が抑制され、結果として全体の星形成に占めるあるcriticalな金属量以下の星の割合はredshiftにあまり依存しないからである。
その他に、新しい超新星状態方程式の構築と公開に関する研究も行った。
|
Research Products
(12 results)
