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高解像度流体シミュ レーションによるIa型超新星の親星の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K17656
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 天文学
研究機関東京大学

研究代表者

谷川 衝  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20550742)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016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Ia型超新星 / 白色矮星 / 中間質量ブラックホール / 大規模並列流体シミュレーション / 大規模流体シミュレーション / 中性子星 / Ia型超新星爆発 / 理論天文学
研究成果の概要

Ia型超新星の起源を探るために様々な白色矮星の熱核爆発について研究した。1つは二重白色矮星系における白色矮星である。特にDynamically-Driven Double-Degenerate Double-Detonationモデルという有力モデルを調べた。このモデルは大雑把にはIa型超新星の特徴と一致したが、低速度の酸素が存在することと速度シフトがあることから、今後の検証が必要である。もう1つは潮汐破壊中の白色矮星である。潮汐破壊中の白色矮星における熱核爆発が起こることを超高解像度流体シミュレーションによって確実にした。またヘリウム外層が存在する白色矮星はより熱核爆発しやすいことを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Ia型超新星は宇宙で最も明るくかつ頻繁に起きる爆発現象の1つである。その正体については、古くから人々の関心の対象である。しかし、その正体はわかっていない。本研究では近年有力候補であるDynamically-Driven Double-Degenerate Double-Detonation(D6)モデルについて調べた。その結果、D6モデルは大雑把にIa型超新星の特徴と一致するが、細かな特徴が異なることが明らかになった。例えばIa型超新星は速度シフトや低速度の酸素を持たないが、D6モデルは持つということである。これらの結果は我々にとって身近である鉄元素の起源を解明するのに役立つと期待している。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Property of young massive clusters in a galaxygalaxy merger remnant2019

    • 著者名/発表者名
      Matsui Hidenori , Tanikawa Ataru , Saitoh Takayuki R
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 1 ページ: 19-19

    • DOI

      10.1093/pasj/psy139

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution Hydrodynamic Simulation of Tidal Detonation of a Helium White Dwarf by an Intermediate Mass Black Hole2018

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Ataru
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 858 号: 1 ページ: 26-26

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaba79

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tidal Disruption of a White Dwarf by a Black Hole: The Diversity of Nucleosynthesis, Explosion Energy, and the Fate of Debris Streams2018

    • 著者名/発表者名
      Kawana Kojiro , Tanikawa Ataru , Yoshida Naoki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: - 号: 3 ページ: 842-842

    • DOI

      10.1093/mnras/sty842

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fortran interface layer of the framework for developing particle simulator FDPS2018

    • 著者名/発表者名
      Namekata Daisuke , Iwasawa Masaki , Nitadori Keigo , Tanikawa Ataru , Muranushi Takayuki , Wang Long , Hosono Natsuki , Nomura Kentaro , Makino Junichiro
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 4 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1093/pasj/psy062

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metal pollution of low-mass Population III stars through accretion of interstellar objects like ‘Oumuamua2018

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Ataru , Suzuki Takeru K , Doi Yasuo
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 4 ページ: 80-80

    • DOI

      10.1093/pasj/psy075

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Simulation of Double Detonations in the Double-degenerate Model for Type Ia Supernovae and Interaction of Ejecta with a Surviving White Dwarf Companion2018

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Ataru、Nomoto Ken’ichi、Nakasato Naohito
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 868 号: 2 ページ: 90-90

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aae9ee

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tidal double detonation: a new mechanism for the thermonuclear explosion of a white dwarf induced by a tidal disruption event2018

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Ataru
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 475 号: 1 ページ: 67-71

    • DOI

      10.1093/mnrasl/sly006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does Explosive Nuclear Burning Occur in Tidal Disruption Events of White Dwarfs by Intermediate-mass Black Holes?2017

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Ataru、Sato Yushi、Nomoto Ken’ichi、Maeda Keiichi、Nakasato Naohito、Hachisu Izumi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 839 号: 2 ページ: 81-81

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa697d

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unconvergence of very-large-scale giant impact simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Hosono Natsuki、Iwasawa Masaki、Tanikawa Ataru、Nitadori Keigo、Muranushi Takayuki、Makino Junichiro
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 2 ページ: 26-36

    • DOI

      10.1093/pasj/psw131

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The detection rates of merging binary black holes originating from star clusters and their mass function2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii Michiko S.、Tanikawa Ataru、Makino Junichiro
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 6 ページ: 94-108

    • DOI

      10.1093/pasj/psx108

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Three-dimensional simulations of double detonations in double-degenerate systems for type Ia supernovae2019

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      10th DTA symposium "Stellar deaths and their diversity"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連星白色矮星 でのダブルデトネーションの3次元流体計算とIa型超新星2019

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      日本天文学会2019年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Study of Thermonuclear Explosion of White Dwarfs Induced by Tidal Disruption Events2018

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      15th Marcel Grossmann Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tidal disruption events of white dwarfs: a clue to search for intermediate mass black holes2018

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      21st European White Dwarf Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal Pollution of Low-Mass Population III Stars through Collision of Interstellar Objects2018

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      The 11th meeting on Cosmic Dust
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Study of White Dwarf Thermonuclear Explosions induced by Tidal Disruption Events2018

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      The 8th East Asian Numerical Astrophysics Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Large-scale parameter search of stellar merger simulations for refinement of intermediate mass black holes formation model2018

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Yamauchi
    • 学会等名
      The 8th East Asian Numerical Astrophysics Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal pollution of low-mass Population III stars through accretion of interstellar objects2018

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      Stellar Archaeology as a Time Machine to the First stars
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中間質量ブラックホールによる白色矮星の潮汐破壊と熱核爆発2018

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] `Oumuamuaを始 めとする恒星間天体との衝突による初代星の金属汚染2018

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中間質量ブラックホール形成モデルの精緻化に向けた恒星合体計算2018

    • 著者名/発表者名
      山内俊典
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 恒星間天体による初代星の金属汚染に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tidal detonation of a WD by IMBH2018

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      Using Tidal Disruption Events to Study Super-Massive Black Holes
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白色矮星と中性子星の合体に関する数値的研究2017

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      研究会「連星中性子星・ブラックホールを含む重力波源の電磁波対応天体」
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] White dwarf merger by SPH simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      Stellar Evolution, Supernova and Nucleosynthesis Across Cosmic Time
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Does Explosive Nuclear Burning occur in Tidal Disruption Events of White Dwarfs by Intermediate-mass Black Holes?2017

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      East-Asia AGN Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中間質量ブラックホールによる白色矮星の潮汐破壊に関する数値研究2017

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      ミッシンクブラックホー ル ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 中間質量ブラックホールによる白色矮星の潮汐破壊中に伴う熱核爆 発に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      「超巨大ブラッ クホール研究推進連絡会」 第5回ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 星団の形成と力学進化および星団内での連星形成に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      谷川衝
    • 学会等名
      第29回理論懇シンポジウム「重力が織りなす宇宙の諸階層」
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical studies of tidal disruptions of white dwarfs2016

    • 著者名/発表者名
      Ataru Tanikawa
    • 学会等名
      The 7th East Asian Numerical Astrophysics Meeting
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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