• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ニュートリノ観測に拠る超新星内の流体不安定性の解明

公募研究

研究領域宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究
研究課題/領域番号 15H01039
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立天文台 (2016)
国立研究開発法人理化学研究所 (2015)

研究代表者

滝脇 知也  国立天文台, 理論研究部, 助教 (50507837)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードニュートリノ / 超新星 / 超新星爆発 / 流体不安定性 / 高精度数値計算
研究実績の概要

超新星から放出されるニュートリノのシグナルを用いて爆発の仕組みに迫る研究を行った。以下論文ごとに紹介する。研究の大部分は終了しているものの、論文執筆は今後というものも多くある。
Takiwaki et al. 2016: 高速自転している星が重力崩壊した場合の超新星爆発の様子を数値シミュレーションで調べた。驚くべきことに原始中性子星が歪み、その歪みがスクリューのようにものをかき混ぜエネルギーの輸送を助けるという、これまでは考えられていなかった爆発メカニズムが発見された。ここから来るニュートリノは原始中性子星の自転周期に対応した時間変動を持つ。その結果は論文にまとめている最中である。
Nakamura et al. 2016: 超新星が爆発する際に生じる、ニュートリノと重力波と光を時系列に整理しその光度と観測可能性について議論した。ニュートリノの観測は特に原始中性子星ができた瞬間を特定するために重要になることを指摘した。この時刻を元に重力波の解析等が行われる。
Kuroda et al. 2016: 定在降着衝撃波不安定性が起きたときの重力波シグナルについて述べた論文である。このモデルにおいてニュートリノと重力波の相関解析で何が分かるのかについては次の論文にて詳しく議論する。
Sotani and Takiwaki 2016: 数値シミュレーションをバックグラウンドにして線形摂動を与えることで、その原子中性子星が放出する重力波の周波数を議論した。ニュートリノの観測から原始中性子星の温度の時間進化が分かるため、その情報を統合することで原始中性子星の質量と半径の進化が分かる可能性がある。これは原子核の状態方程式を制限することにもつなげることができる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Basel University(スイス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] The Intermediate r-process in Core-collapse Supernovae Driven by the Magneto-rotational Instability2017

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, N.; Sawai, H.; Takiwaki, T.; Yamada, S.; Thielemann, F.-K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 836 号: 2 ページ: L21-L21

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa5dee

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional simulations of rapidly rotating core-collapse supernovae: finding a neutrino-powered explosion aided by non-axisymmetric flows2016

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

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 461 号: 1 ページ: L112-L116

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slw105

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-messenger signals of long-term core-collapse supernova simulations : synergetic observation strategies2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., Horiuchi, S., Tanaka, M., Hayama, K., Takiwaki, T., & Kotake, K
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 461 号: 3 ページ: 3296-3313

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1453

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A New Gravitational-wave Signature from Standing Accretion Shock Instability in Supernovae2016

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

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 829 号: 1 ページ: L14-L14

    • DOI

      10.3847/2041-8205/829/1/l14

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gravitational wave asteroseismology with protoneutron stars2016

    • 著者名/発表者名
      Hajime Sotani, Tomoya Takiwaki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.044043

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The r-process Nucleosynthesis in the Various Jet-like Explosions of Magnetorotational Core-collapse Supernovae2015

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, Nobuya; Takiwaki, Tomoya; Thielemann, Friedrich-Karl
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 810 号: 2 ページ: 109-109

    • DOI

      10.1088/0004-637x/810/2/109

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超新星シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      新学術「地下素核研究」 第3回超新星ニュートリノ研究会
    • 発表場所
      宮城県仙台市東北大学
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Intensive and extensive studies of core-collapse supernovae: Status reports of Japanese group2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      NAOJ-ect* workshop
    • 発表場所
      National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka-shi, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニュートリノ観測による超新星爆発メカニズムの探求2016

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      第二回超新星ニュートリノ研究会
    • 発表場所
      富山商工会議所(富山)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Supernova Neutrinos2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      ", The First Workshop on the Second Hyper-Kamiokande Detector in Korea
    • 発表場所
      Seoul National University, Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超新星3次元モデルに基づくニュートリノ信号2015

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      ハイパーカミオカンデにおける宇宙ニュートリノ観測
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫)
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元超新星モデルからのニュートリノ予測2015

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      「宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究」 2015年領域研究会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫)
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 滝脇知也助教が2016年度日本天文学会研究奨励賞を受賞

    • URL

      http://th.nao.ac.jp/news/takiwaki_201703.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi