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ニュートリノ駆動型超新星爆発からの重力波

公募研究

研究領域重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開
研究課題/領域番号 25103511
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
研究機関京都大学

研究代表者

諏訪 雄大  京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (40610811)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014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)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード超新星爆発 / マグネター / ガンマ線バースト / ニュートリノ / 数値流体力学 / 超新星 / 重力波 / 数値シミュレーション
研究実績の概要

超新星爆発は、大質量星がその一生の最期に起こす大爆発である。その爆発メカニズムは未だ解明されていない。その標準的なシナリオとして、ニュートリノ加熱機構がある。本公募研究では、この機構に基づいて多次元ニュートリノ輻射流体シミュレーションを行い、爆発を起こしたモデルを用いてニュートリノ加熱機構の検証を行なった。さらに、超新星爆発に関連するマグネター形成やガンマ線バーストについての理論的研究も進めた。
今年度の具体的な成果は以下の通りである。1) 爆発開始から67秒間に渡ってシミュレーションを続行することで、中性子星の殻(地球の地殻に対応する中性子星の外層部)の形成時間を明らかにした; 2) 2次元計算と3次元計算を比較することで、流体計算の次元が超新星爆発にどのような影響を及ぼすのか明らかにした; 3) 超新星爆発の際に超強磁場中性子星(マグネター)が形成されると、ニュートリノが非等方的に放出される。その結果マグネターに及ぼされる力学的効果を定量的に見積もり、現在の観測に基づいて内部磁場に制限をかけた; 4) 短いガンマ線バーストに付随する extended emission を説明するモデルとして時間発展する降着円盤およびブラックホール系を提案し、多波長の放射スペクトルを予言した。
これらの成果はそれぞれ論文として公表した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] From supernovae to neutron stars2014

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 雑誌名

      Publ. Astron. Soc. Japan

      巻: 66 号: 2

    • DOI

      10.1093/pasj/pst030

    • NAID

      120005627633

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Comparison of Two- and Three-dimensional Neutrino-hydrodynamics Simulations of Core-collapse Supernovae2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takiwaki, K. Kotake and Y. Suwa
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 786 号: 2 ページ: 83-83

    • DOI

      10.1088/0004-637x/786/2/83

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anisotropic neutrino effect on magnetar spin: constraint on inner toroidal field2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Suwa, and T. Enoto
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 443 号: 4 ページ: 3586-3593

    • DOI

      10.1093/mnras/stu1442

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Soft X-Ray Extended Emissions of Short Gamaa-Ray Bursts as Electromagnetic Counterparts of Compact Binary Mergers; Possible Origin and Detectability2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, K. Kashiyama, D. Nakauchi, Y. Suwa, T. Sakamoto, N. Kawai
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 796 号: 1 ページ: 13-22

    • DOI

      10.1088/0004-637x/796/1/13

    • 関連する報告書
      2014 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] Symmetry energy impact in simulations of core-collapse supernovae2014

    • 著者名/発表者名
      Tobias Fischer, Matthias Hempel, Irina Sagert, Yudai Suwa, and Juergen Schaffner-Bielich
    • 雑誌名

      The European Physical Journal A

      巻: 50 号: 2

    • DOI

      10.1140/epja/i2014-14046-5

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An alternative numerical method for the stationary pulsar magnetosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Yohsuke Takamori, Hirotada Okawa, Makoto Takamoto, and Yudai Suwa
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 66 号: 1

    • DOI

      10.1093/pasj/pst026

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] From supernovae to neutron stars2014

    • 著者名/発表者名
      Yudai Suwa
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: in press

    • NAID

      120005627633

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Comparison of Two- and Three-dimensional Neutrino-hydrodynamics simulations of Core-collapse Supernovae2014

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

      The Astrophysical Journal

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminous supernova-like UV/optical/infrared transients associated with ultra-long gamma-ray bursts from metal-poor blue supergiants2013

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kashiyama, Daisuke Nakauchi, Yudai Suwa, Takashi Nakamura.
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 770 号: 1 ページ: 8-16

    • DOI

      10.1088/0004-637x/770/1/8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue Supergiant Model for Ultra-Long Gamma-Ray Burst with Superluminous-Supernova-Like Bump2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakauchi, Kazumi Kashiyama, Yudai Suwa, Takashi Nakamura
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 778 号: 1 ページ: 67-88

    • DOI

      10.1088/0004-637x/778/1/67

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超新星爆発による重力波信号とニュートリノ信号2015

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年春季年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マグネターモデルで極超新星を作ることは可能か?2015

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大、冨永望
    • 学会等名
      日本天文学会 2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超新星爆発シミュレーションの(個人的)展望2015

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      新学術「地下素核研究」第一回超新星ニュートリノ研究会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] On Multi-Messenger Time Domain Astronomy of Core-Collapse Supernovae2014

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      Conclusion Workshop of SFB/TR7 "Gravitational Wave Astronomy"
    • 発表場所
      Friedrich-Schiller-Universitaet Jena, Jena, Germany
    • 年月日
      2014-12-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] What can we learn from gravitational waves from nearby core-collapse supernovae?2014

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      The Spanish Relativity Meeting 2014
    • 発表場所
      University of Valencia, Valencia, Spain
    • 年月日
      2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Multi-dimensional Simulations of Core-Collapse Supernovae2014

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      Ramses Users Meeting 2014
    • 発表場所
      CEA Saclay, Paris, France
    • 年月日
      2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Gravitational Waves and Neutrinos from Central Engine of Gamma-Ray Bursts2014

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      Gamma-Ray Bursts in the Multi-messenger Era
    • 発表場所
      IPGP, Paris, France
    • 年月日
      2014-06-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Physical ingredients of core-collapse supernovae driven by neutrino heating2014

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      17th Workshop on Nuclear Astrophysics
    • 発表場所
      Ringberg Castle, Munich, Germany
    • 年月日
      2014-04-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 爆発的コンパクト天体現象の理論研究: 何がわかっていて何がわかっていないのか?

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      第43回天文天体物理若手夏の学校
    • 発表場所
      宮城蔵王ロイヤルホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マグネターからの非等方ニュートリノ放射と内部磁場への制限

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      高エネルギー宇宙物理学研究会2013
    • 発表場所
      パレス松洲
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ニュートリノ駆動型超新星爆発の親星依存性

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      日本天文学会 2014年春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The current status of simulation for core-collapse supernova explosion driven by neutrino-heating mechanis

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      Microphysics in Computational Relativistic Astrophysics
    • 発表場所
      ECT*, Trento, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Physical ingredients of core-collapse supernova driven by neutrino-heating mechanism

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      Supernovae and Gamma-Ray Bursts in Kyoto 2013
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] From Progenitors to Supernovae and to Neutron Stars

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      Multi-Messengers from Core-Collapse Supernovae
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Progenitor dependence for core-collapse supernovae driven by neutrino heating

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      新学術領域研究「重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開」 第2回シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] web page

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~yudai.suwa/jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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