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超新星爆発時における物質混合の3次元数値シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 04640272
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 天文学
研究機関東京大学

研究代表者

蜂巣 泉  東京大学, 教養学部, 助教授 (90135533)

研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード超新星 / 超新星爆発 / 物質混合 / レイリーティラ-不安定 / 光度曲線 / ニッケル56 / 爆発 / レイリー・テイラー不安定 / 流体力学的不安定 / X線 / ガンマ線 / 流体力学的不安定性 / SN1987A
研究概要

超新星爆発ような不安定現象の数値計算は非常に難しい問題が付きまとう。もともと、現象がカオス的だという点である。計算の格子点を増やしていくと、物理現象が収束していくような現象なら、適切な問題。逆に、計算の格子点を増やしていけばいくほど細かいパターンの現われてくる現象なら、不適切な問題といってよく、現象はカオス的となる。わたしたちが、計算の格子点を128×128、256×256、512×512、1024×1024と増やしていった場合に、ミキシングのパターンは次第に細かくなっていって収束はしない。
では、意味のある物理量は取り出せないのであろうか。そんなことはない。わたしたちは、全体としてどこまで混ざったかを表わす量として、混合幅という概念を見つけた。これは、たとえばニッケル56は速度でいえば何km/sから何km/sまで混ざるかという量であり、ある時間をとっていえば、半径で何cmから何cmまで混ざっているかという量である。このような巨視的な量は、たとえ現象がカオス的であってもきちんと収束する。
このような、収束した混合幅をもとにして議論すると、数値計算に伴う不定性を極力排除することができる。SN1987Aの観測を説明するにはどうしても、不安定の種として5%程度のゆらぎを仮定しなければならなかった。逆に、5%程度以上あれぼなんとか定量的に観測を説明できる。次に問題になるのは、この不安定の種の問題である。計算の3次元化とともに、今後の課題である。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] 蜂巣 泉: "Mixing in Ejecta of Supernovae.I.General Properties of 2-D Rayleigh-Taylor Instabilities and Mixing Width in Ejecta of Supernovae" The Astrophysical Journals. 390. 230-252 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大野 洋介: "DREAM-1 : special purpose computer for computational fluid dynamics" Publications of the Astronomical Society of Japan. 45. 377-392 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 蜂巣 泉: "Mixing in Ejecta of Supernovae.II.Mixing Width of 2-D Rayleigh-Taylor Instabilities in the Helium star model of Type Ib/Ic Supernovae" Astronomy and Astrophysics,Supplement Series. 104. 341-364 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hachisu, T.Matsuda, K.Nomoto, and T.Shigeyama: "Mixing in Ejecta of Supernovae. I.General Properties of 2-D Rayleigh-Taylor Instabilities and Mixing Width in Ejecta of Supernovae" The Astrophysical Journal. 390. 230-252 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohno, J.Makino, I.Hachisu, M.Ueno, T.Ebisuzaki Y.Chikada, S.Okumura, and D.Sugimoto: "DREAM-1 : special purpose computer for computational fluid dynamics" Publications of the Astronomical Society of Japan. 45. 377-392 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hachisu, T.Matsuda, K.Nomoto, and T.Shigeyama: "Mixing in Ejecta of Supernovae.II.Mixing Width of 2-D Rayleigh-Taylor Instabilities in the Helium Star Model of Type Ib/Ic Supernovae" Astronomy and Astrophysics, Supplement Series. 104. 341-364 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohno(大野洋介): "DREAM-1:Special-Purpose Computer for Computational Fluid Dynamics" Publ.Astron.Soc.Japan. 45. 377-392 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] J.W.Woodward: "The Stubility of Thick,Self-gravitating Disks in Protostellar systems" The Astrophysical Jounal. 420. 247-267 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Eriguchi(江里口良治): "Structure of Rapidly Rotuting Neutron Stars" Monthly Notices of Royal Astronamical Society. 266. 179-185 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hachisu(蜂巣泉): "Mixing in ejecta of supernovae.II Mixing width of 2D Rayleigh-Taylor instabilities in the helium star models for type Ib/Ic supernovae" Astronomy and Astrophysics. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 杉本大一郎: "専用計算機によるシミュレーション" 朝倉書店, 130 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hachisu: "Mixing in Ejecta of Supernovae.I.General Properties of 2-D Rayleigh-Taylor Instabilities and Mixing Width in Ejecta of Supernavae" The Astrophysical Journal. 390. 230-252 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohno: "DREAM-1:special purpose computer for computational fluid dynamics" Publications of the Astronomical Society of Japan. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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