| 研究課題/領域番号 |
19J21669
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
杉浦 健一 早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | ニュートリノ / 超新星爆発 / 原始中性子星 / 中性子星 / ミューオン / 弱い相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
太陽の8倍より重い星は，その進化の果てに超新星と呼ばれる明るい星となり，最期を迎える．超新星の後には，中性子星という極めて密度の高い星が残されると考えられているが，中性子星形成に至る進化過程は未だ詳細にはわかっていない．
本研究では，超新星から多量に放出されていることが知られているニュートリノを用いて超新星から中性子星に至るまでの進化過程に迫る理論的研究を行う．特に，中性子星生成過程で星内部の状態がどのようになっているか，ニュートリノと星形成物質がどのような相互作用をしているかに着目した研究を行う．
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では，超新星から中性子星に到るまでの進化を解明するために，超新星爆発中に大量に放出されるニュートリノシグナルの理論予測を行う研究を行なっている. 超新星爆発のエネルギー源は重力崩壊中に解放される重力エネルギーであり，その 99% はニュートリノの形で放出される. ニュートリノと物質との間の反応率は，電磁波と物質と比較して極めて小さいため，ニュートリノは超新星中心部すなわち原始中性子星 (PNS) の情報を我々に伝えてくれるメッセンジャーである. 超新星からのニュートリノシグナルの解明は，超新星メカニズムの理論的解明のみならず，高温高密度物質の解明に非常に重要な役割を果たす.本年は，昨年度に引き続き，超新星中心部におけるニュートリノと物質の相互作用及びそれがニュートリノシグナルに与える影響に特化して研究を行ってきた.
ニュートリノと物質の相互作用に関して行った研究は主に二つに分けられる. まず一つ目は，近年，超新星における存在の重要性が注目されているミューオンが関わるニュートリノ反応の反応率の計算である. これまでは，ミューオンはその大きな静止質量のために，超新星爆発初期には存在しないと考えられていたが，近年の数値シミュレーションにより，ミューオンが一定量生成されることが指摘され，原始中性子星の冷却においてもミューオンの寄与を調べることが重要である. そこで，私は原始中性子星の冷却段階の熱力学状態を取り出して，ミューオンとニュートリノ反応率を全てを精密に計算し，それらの反応がどの程度重要かを評価した.
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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