一般相対論的第一原理計算で探る星の最期と原子核物理

• 研究課題/領域番号: 24K00632
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 沼津工業高等専門学校
• 研究代表者: 住吉 光介 沼津工業高等専門学校, 教養科, 教授 (30280720)
• 研究分担者: 原田 了 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 助教 (80844795) ; 古澤 峻 関東学院大学, 理工学部, 准教授 (40737251) ; 松古 栄夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 研究機関講師 (10373185) ; 赤穗 龍一郎 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (80999699)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2028年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2027年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2024年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 超新星 / 爆発メカニズム / ニュートリノ / 原子核 / 高温高密度物質

研究開始時の研究の概要

重い星の最期に起こる超新星爆発現象のメカニズムは長年の謎である。星が潰れてはね返る際の高温高密度物質におけるニュートリノ反応・伝播が鍵を握っている。爆発の際には中性子星が誕生するが、爆発しない場合はブラックホールになってしまう。中心部でのニュートリノによる加熱と対流などのダイナミクス計算は今まで近似手法で行われており、その不定性のもとでは爆発の可否の決定は難しい。本研究は、最後に残された不定性の要因である一般相対論の記述を組み込み、ニュートリノ輻射流体の第一原理計算を行い、重い星の重力崩壊ダイナミクスの探求により星の最期を決定して、原子核・ニュートリノの役割を確定することが目的である。