| 研究課題/領域番号 |
10640236
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
梶野 敏貴 国立天文台, 理論天文学研究系, 助教授 (20169444)
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| 研究分担者 |
定金 晃三 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (20110794)
吉井 譲 東京大学, 天文教育研究センター, 教授 (00158388)
野本 憲一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90110676)
谷畑 勇 理化学研究所, 加速器科学研究室, 主任研究員 (10089873)
土岐 博 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (70163962)
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| キーワード | 核宇宙年代計 / 超新星爆発 / ニュートリノ / 中性子星 / r-過程 |
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| 研究概要 |
核宇宙年代計として最適な放射性元素のなかで、トリウム232(半減期寿命141億年)、ウラニウム238(半減期寿命45億年)、レニウム187(半減期寿命435億年)を作り出す起源天体、物理環境の解明、および、宇宙・銀河の化学進化理論を用いた銀河年齢の推定に関して研究した。トリウム、ウラニウム、プルトニウム等のアクチノイドは、超新星爆発に伴う爆発的r-過程で合成されると考えられる。球対称定常流を過程した一般相対論的流体力学を用いて、重力崩壊型超新星爆発によって誕生した熱い中性子星のケルビン・ヘルムホルツ冷却過程(約10秒持続する)、ニュートリノ球から放射される強い電子型、ミュー型、タウ型ニュートリノ流束による中性子星の外層の加熱過程、その結果高エントロピーとなり急膨張するニュートリノ駆動風のダイナミックス、等を明らかにした。われわれが独自に開発した大次元の核反応ネットワークと結合して、ショック波の背後で中性子星からの距離にして〜500kmほどの距離で起こるとされるr-過程元素合成過程を詳細に研究した。その結果、まず、確かにニュートリノ駆動風の中でr-過程元素合成が起きることを定量的に明らかにし、次に、アクチノイドの合成量とニュートリノ駆動風の物理条件との関係を明確にした。一方、オスミウムーレニウム核宇宙年代計を用いて銀河年齢を推定するためには、r-過程元素合成とともに、AGM星で起きるとされるs-過程元素合成のメカニズムを明らかにしなければならない。AGM星内部に相当する高温度における励起状態を経由するs-過程元素合成の量子力学的計算を行い、銀河年齢の推定値への影響を定量的に明らかにした。
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