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星の進化の最終段階である超新星爆発は、宇宙物理学の中で最も興味深い研究対象の一つである。しかし、超新星爆発の理論は、予言したニュートリノがSN1987Aで検出されたにもかかわらず、現在もその爆発機構を明らかきできずにいる。本研究では、この混迷した理論の現状を打開することを目的に、爆発で重要となる物理過程を調べた。特に、高密度物質の状態方程式、電子捕獲反応、回転や対流不安定の性質を明らかにすると共に、それらの爆発に与える影響を調べ、爆発機構を探った。これらの課題について、以下の成果が得られた。
1.爆発に有効であると考えられる柔らかい一次相転移を含む状態方程式を計算し、その性質を調べた。また、その状態方程式を用いてシミュレーションを行い、相転移の重力崩壊に与える影響について調べた。
2.その結果、コアはバウンス前に発生させることになる。これが、遅延爆発機構で重要なニュートリノ光度の上昇にどれだけ寄与するかを検討中である。
3.超新星で必要となる電子捕獲反応率を計算した。特に、sd殻核の電子捕獲反応率については、殻模型を用いて現在計算し得る最も精密な値を算出した。fp殻核については、現在計算法を検討中である。
4.超新星爆発のダイナミックスに対する回転の効果を調べた。その結果、回転を考慮すると、球対称の場合よりも爆発しにくくなることがわかった。
5.ホット・バブル内での対流不安定の計算を行い、ニュートリノの光度の変化を調べた。その結果、対流不安定により、ホット・バブル中で物質の混合は生じるが、爆発に必要なほどニュートリノの光度が上昇しないことがわかった。
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