X線バーストシミュレーションによる中性子星内部構造の解明

• 研究課題/領域番号: 15K05083
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 橋本 正章 九州大学, 理学研究院, 教授 (20228422)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: compact stars / 中性子星 / X線バースト / Ｘ線バースト / 元素合成 / 核物質の状態方程式 / ニュートリノ放射率 / 状態方程式 / X-線バースト / 中性子星の冷却 / 中性子星の静穏期の光度

研究成果の概要

低質量X線連星系Maxi J0556-332 における静穏期の光度曲線の解明に重要な物理的素過程をていあんすることに成功した。これまで静穏期で光度曲線の説明に未知のエネルギー源が必要とした論文がたびたび出版されてきたが。エネルギー源の物理的意味がないままに適当なエネルギーを計算に注入して観測データを説明してきた。筆者らはこの物理的エネルギー源がhotCNOサイクルに起因するものであること示すことに成功した。従来のモデル計算では中性子表面での核合成とそれに伴うエネルギーの解法を完全に無視した議論を続けていた。我々の新しいモデルでは観測と無理なく整合性のとれた説明が可能であった。

研究成果

• [雑誌論文] Quiescent Light Curve of Accreting Neutron Star MAXI J0556-332 (2017)
  • 著者名/発表者名: Liu, H., Matsuo, Y., Hashimoto, M., Noda, T., Fujimoto, M.Y.
  • 雑誌名: JSPJ 巻: 86 号: 12 ページ: 123901-123901
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.123901
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neutron star cooling with various super uid and superconducting states: (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Noda, M. Hashimoto, Y. Matsuo, N. Yasutake, T. Maruyama, T. Tatsumi,
  • 雑誌名: Proceedings of the 14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC2016), 巻: 14 ページ: 1-3
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Big-bang Nucleosynthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Nakamura, M. Hashimoto, R. Ichimasa, K. Arai
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics E 巻: ー
  • NAID: 110007881605
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neutron Star Cooling with Various Superfluid and Superconducting States (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Noda, M. Hashimoto, Y. Matsuo, N. Yasutake, T. Maruyama, T. Tatsumi
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 14
  • DOI: 10.7566/jpscp.14.020805
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nucleosynthesis in Asymmetic Core-Collapse Supernovae of Massive Stars (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Fujimoto, M. Ono, M. Hashimoto, K. Kotake
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 14
  • DOI: 10.7566/jpscp.14.020621
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of triple-$\alpha$ and $^{12}$C($\alpha$,$\gamma$)$^{16}$O reaction rates on the supernova nucleosynthesis in a massive star of 25$M_{\odot}$ (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kikuchi, M. Hashimoto, M. Ono, and R. Fukuda
  • 雑誌名: Prog. Theor. Exp. Phys. 巻: 063E01 号: 6 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv072
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] クォークの2SC カラー超伝導と核子の超流動を考慮した高密度星の冷却計算 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野田 常雄，安武伸俊，橋本正章，松尾康秀，丸山敏毅，巽敏隆，藤本正行
  • 学会等名: 日本天文学 会2017 年春季年会，九州大学
• [学会発表] 近似ネットワークを用いたType I X線バーストシミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 松尾康秀，橋本正章，町田真美，野田常雄，藤本正行
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Production of Li and B in inhomogeneous Big-Bang Nucleosynthesis (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Nakamura, M. Hashimo
  • 学会等名: 14th International Symposium on Nuclei in the cosmos XIV
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 2016-06-19
  • 国際学会
• [学会発表] Constraints from supernovae and gamma-ray bursts on the variable dark energy density model (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ichimasa，E.P.B.A. Thushari，M. Hashimoto
  • 学会等名: 14th International Symposium on Nuclei in the cosmos XIV
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 2016-06-09
  • 国際学会
• [学会発表] 新しい近似ネットワークを用いたX線バーストシミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 松尾康秀，橋本正章，町田真美，野田常雄
  • 学会等名: 第122回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡大学
• [学会発表] Pion凝縮によるニュートリノ放射過程を考慮した静穏期の中性子星光度と観測との比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾康秀、橋本正章、林田晃太郎、野田常雄、藤本正行
  • 学会等名: 第121回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2015-12-05