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超新星シミュレーションの入力物理の近代化

研究課題

研究課題/領域番号 17K14306
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関国立天文台

研究代表者

滝脇 知也  国立天文台, 科学研究部, 助教 (50507837)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードニュートリノ / 超新星爆発 / マイクロフィジクス / 輻射輸送 / 流体力学
研究成果の概要

3次元数値シミュレーションの結果の爆発エネルギーやニッケル量は観測と比べて少ない。その問題を解決するために、ニュートリノ反応や状態方程式の入力物理のアップデートを行った。特にHorowitz 2017で提案された陽子中性子とニュートリノ間の散乱の反応率の変更は超新星爆発の可否に大きな影響を与えることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超新星爆発は恒星の最期の大爆発であり、その爆発メカニズムの解明は天文学者の悲願である。核物理のアップデートにより、このメカニズムの理解が一歩進み、より現実的な計算ができるようになった。メカニズムはまだ完全に解明されたわけではないが、このアップデートなくしては正解には至れない。超新星爆発の研究において非常に重要な一歩となったと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 16件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Detectability of collective neutrino oscillation signatures in the supernova explosion of a 8.8 solar mass star2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Hirokazu、Takiwaki Tomoya、Kawagoe Shio、Horiuchi Shunsaku、Ishidoshiro Koji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 6 ページ: 063027-063027

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.063027

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A new gravitational-wave signature of low-T/|W| instability in rapidly rotating stellar core collapse2020

    • 著者名/発表者名
      Shibagaki Shota , Kuroda Takami , Kotake Kei , Takiwaki Tomoya
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 493 号: 1 ページ: L138-L142

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slaa021

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fast neutrino flavor conversion modes in multidimensional core-collapse supernova models: The role of the asymmetric neutrino distributions2020

    • 著者名/発表者名
      Abbar Sajad、Duan Huaiyu、Sumiyoshi Kohsuke、Takiwaki Tomoya、Volpe Maria Cristina
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 4 ページ: 043016-043016

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.043016

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term simulations of multi-dimensional core-collapse supernovae: Implications for neutron star kicks2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Ko , Takiwaki Tomoya , Kotake Kei
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 5 ページ: 80-80

    • DOI

      10.1093/pasj/psz080

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] One-, Two-, and Three-dimensional Simulations of Oxygen-shell Burning Just before the Core Collapse of Massive Stars2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Takashi、Takiwaki Tomoya、Kotake Kei、Takahashi Koh、Nakamura Ko、Umeda Hideyuki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 881 号: 1 ページ: 16-16

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab2b9d

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dependence of the outer boundary condition on protoneutron star asteroseismology with gravitational-wave signatures2019

    • 著者名/発表者名
      Sotani Hajime , Kuroda Takami , Takiwaki Tomoya , Kotake Kei
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 12 ページ: 123024-123024

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.123024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Linear and Quadratic Time-Frequency Analysis of Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kawahara, Takami Kuroda, Tomoya Takiwaki, Kazuhiro Hayama, Kei Kotake
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 867 号: 2 ページ: 126-126

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aae57b

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chiral magnetohydrodynamic turbulence in core-collapse supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      Masada Youhei、Kotake Kei、Takiwaki Tomoya、Yamamoto Naoki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 8 ページ: 083018-083018

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.083018

    • 関連する報告書
      2018 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] Global comparison of core-collapse supernova simulations in spherical symmetry2018

    • 著者名/発表者名
      O’Connor Evan、Bollig Robert、Burrows Adam、Couch Sean、Fischer Tobias、Janka Hans-Thomas、Kotake Kei、Lentz Eric J、Liebend?rfer Matthias、Messer O E Bronson、Mezzacappa Anthony、Takiwaki Tomoya、Vartanyan David
    • 雑誌名

      Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics

      巻: 45 号: 10 ページ: 104001-104001

    • DOI

      10.1088/1361-6471/aadeae

    • 関連する報告書
      2018 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] Progenitor Mass Distribution of Core-collapse Supernova Remnants in Our Galaxy and Magellanic Clouds Based on Elemental Abundances2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuda Satoru、Takiwaki Tomoya、Tominaga Nozomu、Moriya Takashi J.、Nakamura Ko
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 863 号: 2 ページ: 127-127

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aad2d8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circular polarization of gravitational waves from non-rotating supernova cores: a new probe into the pre-explosion hydrodynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Hayama Kazuhiro、Kuroda Takami、Kotake Kei、Takiwaki Tomoya
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 477 号: 1 ページ: L96-L100

    • DOI

      10.1093/mnrasl/sly055

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A full general relativistic neutrino radiation-hydrodynamics simulation of a collapsing very massive star and the formation of a black hole2018

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Takami、Kotake Kei、Takiwaki Tomoya、Thielemann Friedrich-Karl
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 477 号: 1 ページ: L80-L84

    • DOI

      10.1093/mnrasl/sly059

    • 関連する報告書
      2018 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] Impact of Neutrino Opacities on Core-collapse Supernova Simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Kotake Kei , Takiwaki Tomoya , Fischer Tobias , Nakamura Ko , Martinez-Pinedo Gabriel
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 853 号: 2 ページ: 170-170

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa716

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Anisotropic emission of neutrino and gravitational-wave signals from rapidly rotating core-collapse supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      Takiwaki Tomoya , Kotake Kei
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 475 号: 1 ページ: L91-L95

    • DOI

      10.1093/mnrasl/sly008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible effects of collective neutrino oscillations in three-flavor multiangle simulations of supernova ν p processes2017

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, H.; Kajino, T.; Takiwaki, T.; Hayakawa, T.; Balantekin, A. B.; Pehlivan, Y.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 4 ページ: 043013-043013

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.043013

    • 関連する報告書
      2017 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] Probing mass-radius relation of protoneutron stars from gravitational-wave asteroseismology2017

    • 著者名/発表者名
      Sotani Hajime、Kuroda Takami、Takiwaki Tomoya、Kotake Kei
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 6 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.063005

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating the core compactness of massive stars with Galactic supernova neutrinos2017

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shunsaku , Nakamura Ko , Takiwaki Tomoya , Kotake Kei
    • 雑誌名

      Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics

      巻: 44 号: 11 ページ: 114001-114001

    • DOI

      10.1088/1361-6471/aa8f1f

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Correlated Signatures of Gravitational-wave and Neutrino Emission in Three-dimensional General-relativistic Core-collapse Supernova Simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Takami , Kotake Kei , Hayama Kazuhiro , Takiwaki Tomoya
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 851 号: 1 ページ: 62-62

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa988d

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] C01 progress report2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      The first annual symposium of the innovative area "Gravitational Wave Physics and Astronomy: Genesis"
    • 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] ニュートリノ振動を考慮したニュートリノスペクトルの系統的研究2018

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      新学術領域地下素核C01
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rotation aided neutrino driven explosion2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      Workshop on The Progenitor-Supernova-Remnant Connection
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Supernovae Wars: Results of Comparison Project2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      DTA workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超新星爆発の長時間計算,その前に2017

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      素粒子・原子核・宇宙「京からポスト京に向けて」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oblate Supernova Explosions Aided by Rotation2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      Deciphering the violent universe
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three dimensional simulations of rapidly rotating core-collapse supernovae2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      Southern Horizons in Time-Domain Astronomy
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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