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超新星における重元素合成と爆発メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17740108
研究種目

若手研究(B)

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

和南城 伸也  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教務補佐員 (30327879)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード宇宙物理 / 理論天文学 / 理論核物理 / 計算物理 / 元素合成
研究概要

本年度は最終年であるので,前年度までの研究の成果をまとめ,いくつかの論文にて公表した。本研究課題に関する主要な研究成果は,以下のとおりである。
1.これまでの定説である高温(10億度程度)環境下におけるrプロセスとは異なる,低温環境下(1億度程度)におけるrプロセス(コールドrプロセス)のメカニズムを提唱した.コールドrプロセスでは,これまで考えられていたrプロセスの条件,(1)高温環境下における,中性子捕獲と光分解の熱平衡,(2)高密度環境下における,ベータ崩壊に対する中性子捕獲の優位が成り立たない.それにも関わらず,太陽系や金属欠乏星のrプロセス組成比が再現されることを示した.この結果は,これまで考えられていたrプロセスのコンセプトは一部修正される必要があることを示している.
2.太陽質量の8〜10倍の星の進化の終焉であるONeMgコアの重力崩壊型超新星における元素合成の研究を行った。1次元数値流体計算による詳細なニュートリノ輸送を考慮した結果(パラメーターを用いずに爆発した,これまでで唯一の例)を用いた.(1)56Niの質量が0.002〜0.004太陽質量程度であり,通常の超新星(0.1太陽質量程度)に比べて極端に少ない.これより,ONeMg超新星は,暗い超新星(SNI997Dなど)や,かに超新星(SN1054)の起源である可能性がある.(2)亜鉛や軽いpプロセス核の生成量が際立っている.これより,ONeMg超新星は,今だに起源が明らかでない64Znや92Moの主要な生成源である可能性がある.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The r-Process in Supersonic Neutrino-Driven Winds: the Role of the Wind Termination Shock2008

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, T., Wanajo, S., & Nomoto
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 672

      ページ: 1068-1078

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cold r-Process in Supernovae2008

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 1016(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The r-Process in Supersonic Neutrino-Driven Winds: The Role of Wind Termination Schock2008

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, T., Wanajo, S., & Nomoto, K.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 1016(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical evolution of C-Zn produced by the first generation stars2008

    • 著者名/発表者名
      Ishimaru, Y., Wanajo, S., & Prantzos
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 1016(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cold r-Process in Neutrino-Driven Winds2007

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 666

      ページ: 77-80

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron-capture elements in the very metal-poor star HD88609: another star with excesses of light neutron-capture elements2007

    • 著者名/発表者名
      Honda, S., Aoki, W., Ishimaru, Y., & Wanajo, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 666

      ページ: 1189-1197

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] r-Process Calculations and Galactic Chemical Evolution2006

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S., Ishimaru, Y.
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A 777

      ページ: 676-699

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The r-Process in the Proto-Neutron-Star Winds with Anisotropic Neutrino Emission2006

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 650

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The rp-Process in Neutrino-driven Winds2006

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 647

      ページ: 1323-1340

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Light Element Production in the Circumstellar Matter of Energetic Type Ic Supernovae2006

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., Inoue, S., Wanajo, S., Shigeyama, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 643

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutron-capture elements in the very metal-poor star HD1225632006

    • 著者名/発表者名
      Honda, S., Aoki, W., Ishimaru, Y., Wanajo, S., Ryan, S.G.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 643

      ページ: 1180-1189

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enrichment of Very Metal-Poor Stars with Both r-Process and s-Process Elements from 8-10 M_solar Stars2006

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S., Nomoto, K., Iwamoto, N., Ishimaru, Y., Beers, T.C.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 636

      ページ: 842-847

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] r-Process Calculations and Galactic Chemical Evolution2006

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S., Ishimaru, Y.
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutron-capture elements in the very metal-poor star HD1225632006

    • 著者名/発表者名
      Honda, S., Aoki, W., Ishimaru, Y., Wanajo, S., Ryan, S.G.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Enrichment of Very Metal-Poor Stars with Both r-Process and s-Process Elements from 8-10 M_solar Stars2005

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S., Nomoto, K., Iwamoto, N., Ishimaru, Y., 他
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 636

      ページ: 842-847

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The r-Process in Supernovae with New Microscopic Mass Formulae2005

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S., Itoh, N., Goriely, S., Samyn, M., Ishimaru, Y.
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A 758

      ページ: 671-674

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of the Light r-Process Nuclei in Neutrino-driven Winds2005

    • 著者名/発表者名
      Tomizawa, N., Wanajo, S., Asahara, R., Itoh, N., 他
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A 758

      ページ: 667-670

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The r-Process in Prompt Explosions from Collapsing O-Ne-Mg Cores2005

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S., Itoh, N., Nomoto, K., Ishimaru, Y., 他
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A 758

      ページ: 615-618

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] The r-process in neutrino-driven winds2008

    • 著者名/発表者名
      和南城伸也
    • 学会等名
      rプロセス元素合成の統合的理解-量子ビームで探る宇宙進化の理解を目指して
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2008-03-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cold r-process in supernovae2007

    • 著者名/発表者名
      Wanajo, S.
    • 学会等名
      The Origin of Matter and Evolution of Galaxies
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-12-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超新星爆発におけるrプロセス元素合成2007

    • 著者名/発表者名
      和南城伸也
    • 学会等名
      原子核・ハドロン物理:横断研究
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2007-11-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] コールドrプロセスと第一世代星の年齢2007

    • 著者名/発表者名
      和南城伸也
    • 学会等名
      日本天文学会2007年秋季年会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 岩波講座物理の世界 元素はいかにつくられたか-超新星爆発と宇宙の化学進化2007

    • 著者名/発表者名
      野本憲一, 和南城伸也, 他
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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