自己無撞着な乱流モデルを組み込んだ超新星数値計算の実現-中性子星誕生の動力学

• 研究課題/領域番号: 23K25895
• 補助金の研究課題番号: 23H01199 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 横井 喜充 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50272513)
• 研究分担者: 政田 洋平 福岡大学, 理学部, 准教授 (30590608) ; 滝脇 知也 国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 准教授 (50507837)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2027年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2026年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2025年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2024年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
• キーワード: 超新星 / 乱流 / サブグリッド・スケール・モデル / 中性子星 / プラズマ / 原始中性子星 / 磁場 / 機械学習

研究開始時の研究の概要

大質量星の終末期，重力崩壊から超新星爆発，中性子星の誕生に至る動的進化ダイナミクスは、謎のヴェールに包まれている．最新の大型計算機をもってしても，超新星内部の乱流を直接解像することは不可能である．本研究で目指すのは，プラズマ乱流のサブグリッドモデルの開発による超新星研究の革新である．自己無撞着なモデルを構築する．モデルの妥当性は，局所シミュレーションと物理組込型深層学習によって検証される．星の終末期の動的進化ダイナミクスを記述する平均場モデルを開発する．親星の金属量，自転，磁場などを変えた幾多の条件に対しての重力崩壊シミュレーションが可能となり，大質量星の終末期の標準理論の確立が期待される．