| 研究課題/領域番号 |
18H01212
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
横井 喜充 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50272513)
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| 研究分担者 |
政田 洋平 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (30590608)
滝脇 知也 国立天文台, 科学研究部, 助教 (50507837)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 超新星爆発 / 乱流 / 対流 / プリューム / 非平衡効果 / 時間ー空間二重平均 / エネルギー交換 / 速度シア / 非平衡 / モデリング / 乱流モデル / 超新星数値シミュレーション / 恒星対流 / 超新星 / シミュレーション / 圧縮性乱流 / 乱流輸送モデル / 衝撃波 / 乱流輸送 / モデル / ローカル・シミュレーション / グローバル・シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
星の進化とその最終段階である超新星爆発を支配する乱流現象を解明し，自己無撞着な理論モデルを構成した．恒星表面での放射による強い冷却によって生じる沈降プリュームは，恒星内部での質量・熱輸送を大きく促進する．このプリュームによる乱流質量輸送や熱輸送は，混合距離理論に基づく従来の勾配拡散型モデルでは再現できない．乱流の非平衡効果を組み入れたモデルで，恒星内部での質量・熱輸送をよく再現できた．さらに，プリュームとランダム乱れとの間のエネルギー交換を考察し，プリュームの速度勾配とランダム乱れ応力の結合が，恒星表面での冷却と恒星内部でのエネルギー散逸とを繋ぐ鍵となることを初めて示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，超新星爆発の研究は大規模数値シミュレーションを用いて大きな発展を遂げつつあるが，内部の乱流現象の理論的解明にはほど遠い．一方，従来の乱流モデルは，混合距離理論に代表されるように，経験的にその場限りで与えられるものにとどまっている．本研究では，基礎方程式に基づいた乱流モデルを構築した．二重平均の枠組みで，乱れのコヒーレント成分（プリューム）とインコ ヒーレント成分（ランダム乱れ）との間のエネルギー交換を特定し，プリュームの速度勾配とランダム乱れ応力の結合が，恒星表面での冷却と 恒星内部でのエネルギー散逸とを繋ぐ鍵となることを初めて示した．
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