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2019 Fiscal Year Annual Research Report

中性子星冷却期と後期ニュートリノ放出

Publicly Offered Research

Project AreaGravitational wave physics and astronomy: Genesis
Project/Area Number 18H04586
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

諏訪 雄大  京都産業大学, 理学部, 准教授 (40610811)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywordsニュートリノ / 中性子星 / 超新星爆発
Outline of Annual Research Achievements

超新星爆発の瞬間には多種多様な信号が発生するため、超新星はマルチメッセンジャー観測の絶好のターゲットである。銀河系内で起これば、ニュートリノと重力波を駆使して爆発機構に迫ることが可能となるだろう。しかし、爆発直後(およそ1秒以内)は様々な流体不安定性に代表される物理過程が複雑に絡まり合っており、定量的な予言を行なうことが非常に困難である。そこで、本公募研究では爆発開始後1秒以降のニュートリノ放射に着目し、定量性の高い理論モデルを構築することを目標とする。また、実際に超新星が起こったときに実験データ解析に活用できる解析手法を開発した。主に以下の3つの研究に進展があった。
1. 原始中性子星冷却計算により100秒を超えるニュートリノ光度発展の数値モデルを構築した。数値モデルから Super-Kamiokande での擬似観測データを作成し、新しい解析手法を開発した。この手法を用いると、原始中性子星の質量をニュートリノ単独で決定できる可能性があることを示した。
2. 超新星爆発計算で重要なニュートリノ輸送方程式の定式化をやり直し、従来は考慮されていなかった原始中性子星内部の乱流によるニュートリノスペクトルの変化を定量的に与える基礎方程式を導出した。
3. 原始中性子星からのニュートリノ放射の解析的モデル化を進め、数値計算結果と整合的なニュートリノ光度およびスペクトルの時間発展を記述する解析的な表式を導出した。
これらの結果を論文としてまとめ発表し、あるいは論文化の準備を進めた。
新型コロナウイルスの蔓延により複数の出張がキャンセルになったため、未使用金が発生した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Max Planck Institute for Astrophysics(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max Planck Institute for Astrophysics
  • [Journal Article] Observing Supernova Neutrino Light Curves with Super-Kamiokande: Expected Event Number over 10 s2019

    • Author(s)
      Suwa Yudai、Sumiyoshi Kohsuke、Nakazato Ken’ichiro、Takahira Yasufumi、Koshio Yusuke、Mori Masamitsu、Wendell Roger A.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 881 Pages: 139, 1~12

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab2e05

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kompaneets equation for neutrinos: Application to neutrino heating in supernova explosions2019

    • Author(s)
      Suwa Yudai、Tahara Hiroaki W H、Komatsu Eiichiro
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2019 Pages: 083E04, 1~15

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz087

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Supernova Neutrino Light Curves beyond 10 s2020

    • Author(s)
      Yudai Suwa
    • Organizer
      GW Physics and Astronomy Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On supernovae in binary systems2019

    • Author(s)
      Yudai Suwa
    • Organizer
      Multi-Messenger Astrophysics in the Gravitational Wave Era
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observing Supernova Neutrino Light Curves with Super-Kamiokande: Expected Event Number over Ten Seconds2019

    • Author(s)
      Yudai Suwa
    • Organizer
      Topics in Astroparticle and Underground Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.kyoto-su.ac.jp/news/20190823_150_ronnbun.html

  • [Remarks]

    • URL

      https://www.kyoto-su.ac.jp/news/20190827_150_ronnbun.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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