| 研究課題/領域番号 |
16K17656
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
谷川 衝 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20550742)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 白色矮星 / 中間質量ブラックホール / Ia型超新星 / 大規模流体シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、様々な状況下における白色矮星(White Dwarf: WD)の爆発を高解像度流体シミュレーションを用いて追跡することによって、Ia型超新星の親星の解明を目指している。本年度は、中間質量ブラックホール(Intermediate Mass Black Hole: IMBH)によって潮汐破壊をされている最中のWDが爆発を起こせるかどうかについて精査した。他の研究グループはこのような状況下でWDは爆発を起こすことができると主張していた。しかし、我々は前年度の研究によって、他の研究グループの結果は低解像度の流体シミュレーションが引き起こす偽の加熱によるものである、ということを明らかにした。ただし、これはWDが爆発を起こさないことを示したわけではない。従って、我々は、今年度、偽の加熱が起こらないほど高解像度な流体シミュレーションを行い、WDが爆発できるかどうかを探った。その結果、WDは爆発できることが明らかとなった。また、爆発するという結果は同じであるが、その詳細は異なっている。1つ目はWDがIMBHにあまり近付かなくてもWDは爆発できるということ、2つ目は爆発で形成されるニッケル56がより多くなるということである。我々はこの他にも、WDに薄いヘリウムの外層が乗っているとより爆発しやすくなるという結果も得ることができた。以上の結果は、IMBHに破壊されるWDが爆発を起こすイベントレートがより高くなることと、その爆発がより明るくなることを意味し、最終的にこのような現象をより多く観測できる可能性が高まったと言える。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画通り、白色矮星(WD)の熱核爆発に関する大規模数値シミュレーションを行い、その熱核爆発の結果として生成される元素の組成を導出することができた。また、WDの熱核爆発に関する新しいメカニズムを提案することもできた。中間質量ブラックホール(IMBH)によるWDの潮汐破壊中の熱核爆発については、2本の論文が査読付論文雑誌で掲載され、1本の論文が査読付論文雑誌で掲載予定である。また、国内研究会と国際研究会の両方で研究成果に関する口頭発表を行った。WD同士の合体による熱核爆発の可能性の検証や熱核爆発した場合の特徴については、国際研究会での口頭発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度は、白色矮星(WD)の潮汐破壊中の熱核爆発の検証とその爆発過程で生成される元素の組成を求めた。熱核爆発について正しく計算できた結果、過去の研究よりもニッケル56が多く生成されることが明らかとなった。平成30年度は、ここで求めることができた元素組成を基に、潮汐破壊中に熱核爆発を起こしたWDがどのように観測できるのかを調べる。具体的には、その光度曲線と光度スペクトルを求めるということを行う。また、WD同士の合体が熱核爆発を起した場合の光度曲線とスペクトルの詳細も求めることを予定している。
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