X線・γ線による高密度星連星合体に伴う中性子過剰な原子核検出に向けた理論的研究

• 研究領域: マルチメッセンジャー宇宙物理学：静的な宇宙から躍動する宇宙へ
• 研究課題/領域番号: 24H01820
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 熊本高等専門学校
• 研究代表者: 藤本 信一郎 熊本高等専門学校, 電子情報システム工学系CIグループ, 教授 (10342586)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 元素合成 / r過程元素 / 高密度星連星合体 / 重力波天体 / 高密度連星合体 / 核ガンマ線 / 内部転換X線 / r-process

研究開始時の研究の概要

本研究では, 2つの高密度星(ブラックホールや中性子星)の連星が合体する際に放出されるガス中で生じる速い中性子捕獲過程によって合成される中性子過剰核の崩壊反応に起因する核γ線・内部転換X線のFluxの時間発展を計算し, 個々の原子核崩壊に伴う核γ線・内部転換X線輝線の将来観測による同定可能性を明らかにする. これらのγ線・X線は原子核に固有のものであり, 可視光・赤外線観測では困難な原子核の同定を可能にする. 輝線観測から個々の中性子過剰核の生成量を見積もり, 高密度星連星合体からの放出ガスの性質を明らかにし, 中性子過剰核生成に重要な核反応率を将来的に制限することを目指す.