| 研究課題/領域番号 |
16540213
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
茂山 俊和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (70211951)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
2,250千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 超新星 / 軽元素合成 / 自己相似解 / 無衝突プラズマ / 定常解 / プラズマ / 無衝突系 / 特殊相対論 / 衝撃波 / 金属欠乏星 / 銀河の化学進化 / 相対論 |
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| 研究概要 |
Wolf-Rayet星のように半径が小さい星の爆発では衝撃波が表面を通過した直後に外層が相対論的速度にまで加速されることが知られている。このような加速現象に引き続き起こる星周物質との相互作用に関して、このように加速されたCやOが星間ガス中のHやHeと破砕反応による軽元素合成過程を数値計算によって調べた。この研究により、自転によって炭素と酸素の層がむき出しになった星の超新星爆発によって加速された外層が星周物質とのあいだで破砕反応を起こすことによって局所的に軽元素の濃度を増やすことができ、銀河初期に生まれた星でも軽元素を多く持った星を作る可能性を示した。また、この加速現象およびその後の星間物質との相互作用を超相対論的な極限で記述できる自己相似解を発見した。さらに、無衝突系プラズマとしての振る舞いをVlasov-Maxwe11方程式系の解を調べることで研究した。空間2次元、運動量空間3次元を扱えるmesh法に基づく数値計算コードを開発し、空間z軸方向に一様な2つのプラズマがすれ違う時の現象を計算した。その結果、ほんの小しのx-y方向にsinusoidalな構造を持つ磁場が存在すると磁場は形状を保ったまま増幅され、フィラメント状のz方向の電流が磁場のループ毎に形成される。しかし、十分時間が経過するとこれらの電流がくっついて、境界条件が許す最小の数の電流だけが残ることを見いだした。電流どうしがくっつく際に磁場がどのように進化するかは解析中である。次に、この数値計算結果から見つかった準定常的な状態を解析的に表現することを試みた。粒子の分布関数のMaxwell-Boltzmann分布からのずれをHermite関数によって展開することでVlasov-Maxwell方程式系の定常解を解析的に表現することに成功した。
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