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2009 年度 実績報告書

クォーク力学・原子核構造に基づく爆発的天体現象と元素合成

計画研究

研究領域素核宇宙融合による計算科学に基づいた重層的物質構造の解明
研究課題/領域番号 20105004
研究機関東京理科大学

研究代表者

鈴木 英之  東京理科大学, 理工学部, 教授 (90211987)

研究分担者 柴田 大  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80252576)
梅田 秀之  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (60447357)
梶野 敏貴  国立天文台, 理論研究部, 准教授 (20169444)
住吉 光介  沼津工業高等専門学校, 教養科, 准教授 (30280720)
キーワード超新星爆発 / ニュートリノ / 状態方程式 / ブラックホール / 中性子星 / 重力波 / 元素合成 / ニュートリノ振動
研究概要

21年度は昨年度末の研究集会で議論した研究テーマについて研究を進めた。柴田を中心に、既存の数値相対論コードに現実的状態方程式およびニュートリノ放射の寄与を組み込む作業と計算の精密化・高速化を行い、連星中性子星の合体に対してインスパイラルから合体に至るまで安定に正しく計算可能であることを確認した。一方球対称重力崩壊のシミュレーションについては、住吉を中心としてブラックホール形成のダイナミクスとニュートリノ放出シグナルの予測を行なった。特に、核物質・ハイペロン・クォークの状態方程式を用いて、中心部の高温高密度物質の違いによる影響について系統的に調べ、ニュートリノ観測でハイペロンの出現を統計的に区別できるかどうかを明らかにした。さらに、梅田との連携を視野に大質量星のモデル(質量・金属量)依存性を系統的に調べるため、予備的なシミュレーションを行なった。多次元ニュートリノ輻射輸送計算コードの基礎部分を開発してテスト計算を行い、A04班(松古)と連携して、将来の計算規模や行列パターンの予測を行なった。核物質の状態方程式の研究を進めたほか、軽元素が出現する場合にニュートリノ重陽子反応が加熱率に及ぼす影響について明らかにした。鈴木は久野と共同で超新星近傍での自己相互作用を考慮したニュートリノ振動によるエネルギースペクトルの変化を系統的に調べた。梅田は吉田とともに、大質量星の進化計算コードに自転の効果を組み込む作業を進め、大質量星の質量放出物質の化学組成を系統的に調べた。また、宇宙の最初の星の成長、進化に対する暗黒物質対消滅の影響を明らかにした。梶野は中村とともに、Ic型の超新星爆発におけるニュートリノ反応入り元素合成ネットワークを計算し、軽元素の生成量を明らかにした。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 21件) 学会発表 (19件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] New constraint on the Primordial Magnetic Field.2010

    • 著者名/発表者名
      Dai.G.Yamazaki, Kiyotomo Ichiki, Toshitaka Kajino, Grant J.Mathews
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D 81

      ページ: 023008:1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Curvature Perturbation with Extra Anisotropic Stress.2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Kojima, Toshitaka Kajino, Grant J.Mathews
    • 雑誌名

      JCAP 02

      ページ: 018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino reactions on 12C by the quasiparticle random-phase approximation.2010

    • 著者名/発表者名
      M.K.Cheoun, E.Ha, S.Y.Lee, K.S.Kim, W.Y.So, T.Kajino
    • 雑誌名

      Phys.Rev.C 81

      ページ: 028501:1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino reactions via neutral and charged current by quasi-particle random phase approximation(QRPA).2010

    • 著者名/発表者名
      M.K.Cheoun, E.Ha, K.S.Kim, T.Kajino
    • 雑誌名

      J.Phys.G 37

      ページ: 055101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EOS of hyperonic matter fbr core-collapse supernovae2010

    • 著者名/発表者名
      A.Ohnishi, K.Tsubakihara, K.Sumiyoshi, C.Ishizuka, S.Yamada, H.Suzuki
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A 835

      ページ: 374-377

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of hyperons in failed supernovae with short neutrino bursts2010

    • 著者名/発表者名
      K.Sumiyoshi, K.Nakazato, C.Ishizuka, A.Ohnishi, S.Yamada, H.Suzuki
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A 835

      ページ: 295-302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-uniform matter in neutron star crusts studied by the variational method with Thomas-Fermi calculations2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kanzawa, M.Takano, K.Oyamatsu, K.Sumiyoshi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 122

      ページ: 673-691

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino deuteron reaction in the heating mechanism of core-collapse supernovae2009

    • 著者名/発表者名
      S.Nakamura, K.Sumiyoshi, T.Sato
    • 雑誌名

      Physical Review C 80

      ページ: 035802-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longterm general relativistic simulation of binary neutron stars collapsing to a black hole2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kiuchi, Y.I.Sekiguchi, M.Shibata, K.Tanigucghi
    • 雑誌名

      Physical Review D 80

      ページ: 064037-1-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-conformally flat initial data for binary compact objects2009

    • 著者名/発表者名
      K.Uryu, et al
    • 雑誌名

      Physical Review D 80

      ページ: 124004-1-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of Very Massive Population III Stars with Mass Accretion from Pre-main Sequence to Collapse2009

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo, Takuya
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal 706

      ページ: 1184-1193

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early Black Hole formation by accretion of gas and dark matter2009

    • 著者名/発表者名
      Umeda, Hideyuki
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physict 08

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new measurement of the astrophysical Li8(d,t)Li7 reaction.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Hashimoto, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B 674

      ページ: 276-280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reply to "Comment on La138-Ce138-Ce136 nuclear cosmochronometer of supernova neutrino process".2009

    • 著者名/発表者名
      T.Hayakawa, T.Shizuma, T.Kajino, K.Ogawa, H.Nakada
    • 雑誌名

      Phys.Rev.C 79

      ページ: 059802:1-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The interstellar rubidium isotope ratio toward HD 1694542009

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kawanomoto, Wako Aoki, Toshitaka Kajino, Grant J.Mathews
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 698

      ページ: 509-513

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino-Induced Reactions on Fe56 and Ni56 and Production of Mn55 in Population III Stars2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, M.Honma, K.Higas hiyama, T.Yoshida, T.Kajino, T.Otsuka, H.Umeda, K.Nomoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.C 79

      ページ: 061603(R):1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Constraints on Radiative Decay of Long-Lived X Particles in Big Bang Nucleosynthesis with New Rates of Photodisintegration Reactions of He4.2009

    • 著者名/発表者名
      Motohiko Kusakabe, Toshitaka Kajino, Takashi Yoshida, Tatsushi Shima, Yasuki Nagai, Toshiteru Kii
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D 79

      ページ: 123513:1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First Observation of Li7/Li6 Isotopic Ratio in the Interstellar Media beyond the Solar Neighborhood.2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kawanomoto, T.K.Suzuki, T.Kajino, H.Ando, M.Bessell, K.Noguchi, W.Aoki, S.Honda, H.Izumiura, E.Kambe, K.Okita, K.Sadakane, B.Sato, A.Tajitsu, M.Takada-Hidai, W.Tanakal, E.Watanabe, M.Yoshida
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 701

      ページ: 1506-1518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Long-lived Strongly Interacting Relic Particles on Big-Bang Nucleosynthesis2009

    • 著者名/発表者名
      Motohiko Kusakabe, Toshitaka Kajino, Takashi Yoshida, Grant J.Mathews
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D 80

      ページ: 103501:1-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron capture cross-section to Cd113 isomer and s-process contribution to rare p-nuclide Sn115.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Hayakawa, T.Shizuma, S.Chiba, T.Kajino, Y.Hatsukawa, N.Iwamoto, N.Shinohara, H.Harada
    • 雑誌名

      Astrophys.J. 707

      ページ: 859-865

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant Spin-Flavor Conversion of Supernova Neutrinos : Dependence on Electron Mole Fraction.2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Akira Takamura, Kei-ichi Kimura, Hidekazu Yokomakura, Shio Kawagoe, Toshitaka Kajino
    • 雑誌名

      Phys.Rev.D 80

      ページ: 125032:1-16

    • 査読あり
  • [学会発表] Observational constraints on brane world cosmology, SUSY-particle catalized Big-Bang Nucleosynthesis and DM, Effects of primordial magnetic field and neutrino on CMB, Supernova nucleosynthesis and neutrino oscillation(招待講演)2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kajino
    • 学会等名
      The First APCosPA(Asia Pacific Center forCosmology and Particle Astrophysics) Winter School on Cosmology and Particle Astrophysics
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei in Taiwan
    • 年月日
      20100118-20100129
  • [学会発表] 3次元磁気流体計算による15太陽質量星の重力崩壊2010

    • 著者名/発表者名
      黒田仰生
    • 学会等名
      日本天文学会2010年春季年会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2010-03-24
  • [学会発表] 大質量星の進化における質量放出とその化学組成2010

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      日本天文学会2010年春季年会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2010-03-24
  • [学会発表] 超新星における高温高密度物質とニュートリノ2010

    • 著者名/発表者名
      住吉光介
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] 超新星ニュートリノの集団振動とエネルギースペクトル2010

    • 著者名/発表者名
      久野昌哉
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] 重力崩壊型超新星爆発とブラックホール形成時に放出されるニュートリノ(招待講演)2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木英之
    • 学会等名
      素粒子原子核研究所コロキウム
    • 発表場所
      素粒子原子核研究所
    • 年月日
      2010-03-12
  • [学会発表] 3次元ニュートリノ輻射輸送計算へ向けて2010

    • 著者名/発表者名
      住吉光介
    • 学会等名
      研究会「超新星の爆発機構とガンマ線バースト源エンジンの統一的解明」
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2010-01-06
  • [学会発表] 超新星ニュートリノの集団振動とエネルギースペクトル2010

    • 著者名/発表者名
      久野昌哉
    • 学会等名
      研究会「超新星の爆発機構とガンマ線バースト源エンジンの統一的解明」
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2010-01-06
  • [学会発表] Nucleosynthetic Signature of Supernovae and Collapsars(Gamma Ray Bursts)(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kajino
    • 学会等名
      JUSTIPEN-EFES Workshop on Unstable Nuclei
    • 発表場所
      RIKEN Nishina Hall, Wako in Japan
    • 年月日
      20091207-20091209
  • [学会発表] R-process in Supernovae and Gamma-Ray Bursts(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kajino
    • 学会等名
      7th Japan-China Joint Nuclear Physics Symposium
    • 発表場所
      University of Tsukuba, Tsukuba in Japan
    • 年月日
      20091109-20091113
  • [学会発表] Neutrinos in Nuclear Physics and Astrophysics and US-Japan Collaboration(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kajino
    • 学会等名
      Workshop on "Physics of Exotic Nuclei" in 3rd Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of APS and JPS
    • 発表場所
      Waikoloa, Hawaii in U.S.A
    • 年月日
      20091013-20091017
  • [学会発表] The Big-Bang Cosmology and Nucleosynthesis(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kajino
    • 学会等名
      5th European Summer School on Nuclear Astroph ysics
    • 発表場所
      Santa Tecla, Sicily in Italy
    • 年月日
      20090921-20090927
  • [学会発表] An Alternative to Inflation? : Critical Role of Neutrino Anisotropic Stress in CMB(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kajino
    • 学会等名
      Erice INternational School of Nuclear Physics 31st Course on "Neutrinos in Cosmology, in Astro-, Particle- and Nuclear-Physics"
    • 発表場所
      Erice, Sicily in Italy
    • 年月日
      20090916-20090920
  • [学会発表] Nuclear Astrophysics in Japan : Understanding the Universe with the Origin and Evolution of Elements(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kajino
    • 学会等名
      Elizabeth and Frederick White Conference on Nuclear Astrophysics in Australia
    • 発表場所
      Australian Academy of Science, Canberra, Australia
    • 年月日
      20090824-20090826
  • [学会発表] Merger of binary neutron stars and black hole-neutron star binaries(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      M.Shibata
    • 学会等名
      Computational relativistic astrophysics
    • 発表場所
      USA, Princeton
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] Emergence of hyperons in failed supernovae with short neutrino bursts(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      K.Sumiyoshi, K.Nakazato, C.Ishizuka, A.Ohnishi, S.Yamada, H.Suzuki
    • 学会等名
      The 10^<th> International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics(Hyp X)
    • 発表場所
      RICOTTI in Tokai, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 超新星ニュートリノの集団振動によるエネルギースペクトルの変化2009

    • 著者名/発表者名
      久野昌哉
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] Numerical simulation of binary merger in Japan(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      M.Shibata
    • 学会等名
      MICRA2009
    • 発表場所
      Denmark, Neils Bohr Institute
    • 年月日
      2009-08-24
  • [学会発表] Fully general relativistic MHD simulation of binary neutron stars(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      M.Shibata
    • 学会等名
      ASTRONUM2009
    • 発表場所
      France, Chamonix
    • 年月日
      2009-07-02
  • [備考]

    • URL

      http://bridge.kek.jp/

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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