精密太陽モデルの構築と太陽ニュートリノ絶対強度の決定

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12047208
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 柴橋 博資 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (30126081)
• 研究分担者: 関井 隆 国立天文台, 太陽物理学研究系, 助教授 (20332158) ; 鈴木 知治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (20280935) ; 野本 憲一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90110676) ; 岩本 弘一 日本大学, 理工学部, 助手 (30318357) ; 尾崎 洋二 長崎大学, 教育学部, 教授 (30011547)
• キーワード: 太陽内部 / 日震学 / 太陽ニュートリノ / アクシオン

研究概要

当計画研究の目的は、太陽ニュートリノ実験からニュートリノ振動パラメーターを決定する際に必要となる、精緻なる太陽モデルの構築とそれに基づく太陽ニュートリノフラックスの理論値の正確な決定と誤差の評価を行うことにある。
太陽ニュートリノの観測値は、標準的恒星進化論に基づく太陽モデルの予想値よりも少ない。しかしながら、標準進化太陽モデルにはいくつかの欠点がある。仮定されている太陽の進化を確認する事は出来ないし、対流理論の不完全さを逆手に取って太陽の半径を再現するためのパラメーターとして扱っている。モデルの音速分布、密度分布が、日震学の観測による結果とは、きちんとは合っていない。
これらの欠点を克服するモデルとして、最新の日震学太陽モデルを構築した。まず、モデルが金属量分布やその他の要因(例えば核反応率など)に対してどれだけ敏感なのか評価した。それを踏まえた上で、音速分布を拘束条件として、金属量分布を仮定して系統的に多数のモデルを作り、その中から、モデルの密度分布が日震学密度分布に最も合うような金属量分布を探した。その結果、日震学音速分布、密度分布に一致する、(ニュートリノ以外の)全ての観測事実を最も忠実に再現する太陽モデルを作ることに成功した。
そのモデルから予想されるニュートリノ・フラックスを諸量の不定性に基づく不定性も含めて計算し、実測値と比較したが、太陽ニュートリノの観測値は、この最も観測事実に忠実な日震学太陽モデルの予想値よりも有意に小さい値であった。サドバリーにおける実測値とスーパーカミオカンデの実測値を組み合わせて、ニュートリノ振動を仮定して推測される電子ニュートリノ・フラックスは、この予想値と矛盾しない。
また、アクシオンの存在を仮定して、同様のモデルを作り、ニュートリノ振動を仮定したニュートリノ・フラックスと矛盾しない条件から、アクシオンに関するパラメーターに制限を加えた。

研究成果

• [文献書誌] Gough, D.O., Sekii, T.: "On the effect of error correlation on linear inversions"MNRAS. (in press). (2002)
• [文献書誌] Gough, D.O., Sekii, T., Toomre, J.: "Comparison of phase inversion and time-distance analysis of one-dimensional artificial seismic data"in SOHO10/GONG 2000 Workshop : Helio-and Asteroseismology at the Dawn of the Millennium, eds. P.Palle and A.Wilson (ESA Publication Division, Noordwijk). 207-208 (2001)
• [文献書誌] Paparo, M., Shibahashi, H., Sterken, C.: "Resonance effect of binary orbital motion upon δ Scuti type stars"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C.Aerts, T.Bedding, & J.Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)
• [文献書誌] Sekii, T., Shibahashi, H., Kosovichev, A.G., Duvall, T.L., Jr., Bush, R., Sherrer, P.H.: "Local-area Helioseismology by SOT On-board Solar-B"in Proc. of SOHO 10/ GONG 2000 Workshop : Heilo-and Asteroseismology at the Dawn of the Millennium eds. P.Palle and A.Wilson (ESA Publication Division, Noordwijk). 327-330 (2001)
• [文献書誌] Shibahashi, H.: "Asteroseismology of Magnetic Stars"in Proc. of SOHO 10/ GONG 2000 Workshop : Heilo-and Asteroseismology at the Dawn of the Millennium eds. P.Palle and A.Wilson (ESA Publication Division, Noordwijk). 457-460 (2001)
• [文献書誌] Shibahashi, H.: "Effect of close binary upon stellar pulsation"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C.Aerts, T.Bedding, & J.Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)