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極超新星、ガンマ線バーストにおける磁気回転爆発、及び元素合成

Research Project

Project/Area Number09J07061
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 黒田 仰生  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost : ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2009 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Keywords重力崩壊型超新星 / 重力波 / CRMHD / MHD / GRMHD
Research Abstract

極超新星爆発、及びガンマ線バーストにおける磁場と回転が及ぼす影響を調べる為に、数値計算コードの開発、またそれを使った大質量星の重力崩壊の数値計算を行った。数値コード開発においては、本質的に重要な役割を果たす強重力場を正しく記述する為に一般相対論の効果に着目した数値コードの開発、及び計算を行ってきた。その結果、我々の研究目的に特化した開発を行う事ができた。具体的には回転に伴う流体不安定性の役割を調べる為に3次元の一般相対論磁気流体コードを開発した。その際高解像度と計算時間短縮を図る為にAdaptive Mesh Refinement(AMR)を取り入れた事が我々のコードの特徴である。3次元でのAMR一般相対論磁気流体コードは世界でも我々を含め,2グループ程である。作成したコードを用いた実際の大質量星の重力崩壊計算においては、重力崩壊に伴い放出される重力波波形に関しての研究等を一般相対論計算により行った。この研究では、特に磁場の影響を調べる為に強磁場と、弱磁場モデルの比較を行った。その結果、重力崩壊直後の初期段階においての磁場の重力波への顕著な影響は確認できなかった。これは、3次元計算により大規模な非軸対称性が発達し、磁気駆動型アウトフロー形成が妨げられた結果、重力波波形における磁場の影響が小さくなったと考えられる。しかし、その非軸対称性の特異な信号は放出された重力波波形中に見られた。非軸対称性を作る回転不安定性の中でも特にSpiral Standing Accretion Shock Instabilityが発達した事で、重力波のピーク振動数が時間と供に低振動数帯へと移行する事がわかった。このような現象は過去には報告されていないので、今後の重力波観測の際の有用な指標となると考えている。

Report

(2results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(3results)

All 2010

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Three-Dimensional Magnetohydrodynamical Simulations of Gravitational Collapse of a 15 Msun Star2010

    • Author(s)
      Kuroda, Takami, Umeda, Hideyuki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement

      Volume : 191 Pages : 439-466

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大質量星重力崩壊における一般相対論磁気流体計算2010

    • Author(s)
      黒田仰生
    • Organizer
      日本天文学会秋季年会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2010-09-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 3次元磁気流体計算による15太陽質量星の重力崩壊2010

    • Author(s)
      黒田仰生
    • Organizer
      日本天文学会春期年会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2010-03-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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