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2010 年度 実績報告書

非対称超新星の爆発機構の解明と重力波、ニュートリノ放射の定量的評価

研究課題

研究課題/領域番号 20740150
研究機関国立天文台

研究代表者

固武 慶  国立天文台, 理論研究部, 助教 (20435506)

キーワード超新星爆発 / 重力波 / ニュートリノ / γ線バースト / 磁気流体数値計算 / ニュートリノ輻射輸送 / 中性子星 / ブラックホール・降着円盤
研究概要

本年度は、非対称超新星爆発の研究を更に発展させ、γ線バーストの中心駆動源の解明、中性子星の磁場進化の研究、にまで発展させることができた。以下、具体的な成果をまとめる。
(1)ニュートリノ輻射輸送計算による非対称超新星爆発のメカニズムの研究
ニュートリノの位相空間の自由度まで含めた輻射輸送計算を行い、従来指摘されていた流体不安定性に加え、星の自転が爆発を助けることを示すことができた。ただ依然、爆発エネルギーに関しては観測値よりも一桁ほど低いものとなっている。ニュートリノ集団振動の効果、MRIの可能性などの効果を取り入れるべくコードの修正を行った。
(2)一般相対論的時空におけるニュートリノ輻射輸送コードの開発
γ線バーストの中心天体のエネルギー源として、ブラックホール降着円盤からのニュートリノ対生成が注目されている。昨年度に開発を済ませた超新星用の輻射コードを一般相対論的に拡張してγ線バースト源へ適応し、ニュートリノ対生成がアウトフローを形成する条件を求めることに成功した。今後は流体コードも一般相対論的に拡張し、ニュートリノ加熱によって加速されるアウトフローのダイナミクスを明らかにしていくことを計画している。
(3)中性子星磁場の崩壊過程の理論的解明
従来、中性子星はその進化に伴い、自身が有する磁場をジュール散逸によって散逸すると考えられてきた。この正当性を検討する為、粒子(PIC)シミュレーションを行った結果、電子の慣性長以下のスケールではサイクロトロン共鳴によって磁場の散逸が起こることを明らかにした。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Magnetic Field Decay Due to the Wave-particle Resonances in the Outer Crust of Neutron Stars2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takahashi, Kei Kotake, Nobutoshi Yasutake
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 728 ページ: Id151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Explosion Geometry of a Rotating 13M_□ Star Driven by the SASI-Aided Neutrino-Heating Supernova Mechanism2010

    • 著者名/発表者名
      Yudai Suwa, Kei Kotake, et al.
    • 雑誌名

      PASJ Letters

      巻: 62 ページ: L49-L53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A General Relativistic Ray-tracing Method for Estimating the Energy and Momentum Deposition by Neutrino Pair Annihilation in Collapsars2010

    • 著者名/発表者名
      Seiji Harikae, Kei Kotake, Tomoya Takiwaki, Yuichiro Sekiguhi
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 720 ページ: 614-625

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino Pair Annihilation in Collapsars : A Ray-tracing Method in Special Relativity2010

    • 著者名/発表者名
      Seiji Harikae, Kei Kotake, Tomoya Takiwaki
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 713 ページ: 304-317

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DECIGO and DECIGO pathfinder2010

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Ando, et al.
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 27 ページ: 084010

    • 査読あり
  • [学会発表] 超新星と重力波:マルチメッセンジャー天文学に向けて2011

    • 著者名/発表者名
      固武慶
    • 学会等名
      基盤S超新星研究会
    • 発表場所
      国立天文台(招待)
    • 年月日
      20110301-20110303
  • [学会発表] Recipes for energizing supernova explosions2011

    • 著者名/発表者名
      固武慶
    • 学会等名
      研究会「若手・中堅研究者が見据える次世代の宇宙物理」
    • 発表場所
      沖縄県石垣島チサンリゾートホテル(招待)
    • 年月日
      20110224-20110225
  • [学会発表] Towards gravitational-wave astronomy of massive stellar core-collapse2010

    • 著者名/発表者名
      Kei Kotake
    • 学会等名
      25th Texas Symposium on Relativistic Astrophysics
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      20101206-20101210
  • [学会発表] Gravitational waves from successful vs.failed supernova explosions2010

    • 著者名/発表者名
      Kei Kotake
    • 学会等名
      Korean Physical Society Meeting (special session on compact objects)
    • 発表場所
      Pyonchong, Korea(招待)
    • 年月日
      20101020-20101022
  • [学会発表] Topics in Failed Supernovae2010

    • 著者名/発表者名
      Kei Kotake
    • 学会等名
      Spanish relativity meeting
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 年月日
      20100906-20100910
  • [学会発表] Gravitational waves from core-collapse supernovae2010

    • 著者名/発表者名
      Kei Kotake
    • 学会等名
      Lecture at summer school on numerical relativity and gravitation
    • 発表場所
      Pohang, Korea(招待)
    • 年月日
      20100726-20100730
  • [学会発表] Neutrino-driven explosion of massive stars Progenitors and Environments of Stellar Explosions2010

    • 著者名/発表者名
      Kei Kotake
    • 学会等名
      Progenitors and Environments of Stellar Explosions
    • 発表場所
      Institut d'Astrophysique- Paris, France
    • 年月日
      20100628-20100702
  • [学会発表] Multidimensional modeliing of core-collapse supernovae2010

    • 著者名/発表者名
      Kei Kotake
    • 学会等名
      35th Workshop on Gravitation and Numerical Relativity
    • 発表場所
      Seoul (APCTP), Korea(招待)
    • 年月日
      2010-10-22
  • [学会発表] 壮絶なる星の最期、超新星爆発2010

    • 著者名/発表者名
      固武慶
    • 学会等名
      サイエンスカフェ 船橋
    • 発表場所
      船橋、千葉(招待)
    • 年月日
      2010-07-10

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公開日: 2012-07-19  

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