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本研究課題はガンマ線バーストの起源を探るため、多次元多波長相対論的輻射流体計算コードの開発、超新星爆発・ガンマ線バーストの観測的研究、元素合成計算の観測的対応として金属欠乏星の有用性の検証を進めている。平成30年度には以下のような研究を行った。
１．高速電波バーストと呼ばれる数ミリ秒という非常に短い時間電波で光る天体が有る。その起源は未だに明らかとなっておらず、観測的に何らかの情報を引き出す研究が求められている。2015年に発見された FRB151230 に対して、すばる望遠鏡 Hyper Suprime-Cam を用いた可視光追観測を行った。この観測では、複数の変動天体が発見されたが、それらの多色光度曲線とこれまでに観測された超新星爆発との比較から、FRB151230とは無関係な超新星爆発として無矛盾であることを明らかにし、FRB151230と関係していたと考えられる可視光変動天体が存在しないことを明らかにした。
２．2018年に発見された減光の早い天体 AT2018cow の追観測をGemini望遠鏡GMOSを用いて行った。国際共同研究として、海外の他の望遠鏡とも協力し、AT2018cowの観測的特徴をまとめ、その起源がフォールバックを伴う超新星からの相対論的ジェットや、中間質量ブラックホールによって星が壊される現象によって説明可能であると提案した。
３．かに星雲と呼ばれる超新星残骸内部にあるパルサーから吹くパルサー風は磁場が支配的な相対論的な流れであることが知られている。一方でパルサー風と超新星残骸とが衝突する外側ではパルサー風の速度が非相対論的になっていることが知られ、理想磁気流体ではこのような減速は実現されずこれはシグマ問題と呼ばれていた。そこで、近年数値計算から示唆されている磁場の乱雑さおよび磁場の散逸を定式化することにより、そのような減速が可能であることを示した。また、磁場の散逸ではなく磁場の乱雑さが重要であることを示した。
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