超新星 1987Aのパルサーと星同リングの研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04640265
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野本 憲一 東京大学, 理学部, 助教授 (90110676)
• キーワード: 超新星 / 中性子星 / 恒星進化 / ガンマ線 / X線 / パルサー / 元素合成 / 赤外線

研究概要

本研究は、大マゼラン雲に出現した超新星SN1987Aの提起した多くの新しい知見・未解決の問題点の中で、2つの大きな問題の解明をはかることを目的とした。すなわち、(1)中心部に形成されたはずのパルサーが、その誕生直後にどのような特性(回転、磁場等)をもっていたか、どのような形で観測されるか、(2)ハッブル宇宙望遠鏡によって明らかにされた、超新星の周りのリング状に星周物質の起源は何か、今後予想される超新星とリングの衝突で何が起こりどのように観測されるかを予測することである。
(1)の超新星1987Aのパルサーに関しては、GRO(Compton Gamma Ray Obsevatory)の観測した50-14keVのHard X-rayと、
最近複雑な変動を見せている光度曲線とを統一的に説明しうるパルサー光度と^<57>Co/^<56>Coの比を求めた。さらに、中性子星からの放射の周囲の物質による散乱・吸収を計算して、X線観測天文衛星Astro-Dによる観測可能性のを予測を与えた。
(2)のリングについては、超新星爆発の流体力学的モデルと星周リングのモデルとから、超新星とリングの衝突の2次元流体力学的計算の準備と実行を主としておこなった。
まず、この問題を解くために、SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)コードをN体計算専用ボードGRAPE(Gravity Pipe)を使って計算できるように改良した。さらにGRAPEの機能増強のために、GRAPE-3Aの作成を行った。
衝突に伴う衝撃波の伝播の計算から求められた密度と温度の分布から、放射されるX線の光度曲線とスペクトルを計算した。それによって従来の1次元計算との違いを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] H.Yamaoka,K.Nomto,T.Shigeyama and F-K.Thielemunn: "Late Detonation Models for the Type Ia Supernovae SN 1991T and SN1990N" Astrophysical Journal (Letters). 393. L55-L58 (1992)
• [文献書誌] E.P.J.Van Den Heuvel,D.Bhattacharya,K.Nomoto and S.A.Rappaport: "Accreting White Dwarf Models for CAL83,CAL 87 and Other Ultrasoft X-Ray Sources in LMC" Astronomy Astorophysics. 262. 97-105 (1992)
• [文献書誌] S.Mineshige,K.Nomoto and T.Shigeyama: "Viscous-thermal evolution of free accretion disks around new born meutron stars" Astronomy Astrophysics. 267. 95-100 (1993)
• [文献書誌] H.Yamaoka,T.Shgeyama and K.Nomoto: "Formation of double neutron star systems and asymmetric supernova explosions" Astronomy Astrophysics. 267. 433-438 (1993)
• [文献書誌] S.Kumagai,K.Nomoto,T.Shigeyama,M.Hashimoto and M.Itoh: "Detection of ^<57>Coγ-rays from SN1987A and prospect of X-ray observation of the pulsar with ASTRO-D" Astronomy and Astrophysics. (1993)
• [文献書誌] T.Suzuki,T.Shigeyama and K.Nomto: "X-ray emission from the collsion of ejecta with the ring nebula around SN 1987A" Astronomy and Astrophysics. (1993)