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2020 年度 実績報告書

連星大質量星の進化の終末期と爆発現象

研究課題

研究課題/領域番号 20H01904
研究機関東京大学

研究代表者

諏訪 雄大  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40610811)

研究分担者 樫山 和己  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10785744)
井岡 邦仁  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80402759)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード連星 / 超新星 / ガンマ線バースト
研究実績の概要

近年、大質量星やコンパクト天体の連星系に関する観測的情報が飛躍的に増している。本研究では、近年の連星の知見を活かし、超新星爆発およびガンマ線バーストの爆発機構に迫ることを目標としている。当該年度は主に以下の成果を得た。
1. 近接連星による効果で外層を剥ぎ取られた大質量星の爆発計算を長時間行うことで、爆発物の一部が降り戻ってくるフォールバック効果の定量的評価を行った。このフォールバックを考慮に入れた元素合成計算や可視光の光度曲線計算を行った。
2. 上記で計算したフォールバックにより超新星爆発中心に存在する中性子星への加熱が起こることに着目し、X線帯域における光度をもとめた。また、連星へのフォールバック降着の時間発展について広い時間領域をカバーする物理モデルを構築した。

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

これまでのところ、近接連星系によって強い質量損失を経験した超新星爆発へのフォールバック降着の定量的計算についての論文などを出版した。後続論文も順調に準備が進んでいる。

今後の研究の推進方策

近接連星効果による影響を取り入れた超新星爆発についての長時間進化の計算ができたので、今後はこの計算を用いてマルチメッセンジャー観測の系統的研究を行う。将来的には具体的な観測提案の指標となる理論モデル構築を目指す。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 5件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Albert Einstein Institute(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Albert Einstein Institute
  • [国際共同研究] The Pennsylvania State University/University of Nevada, Las Vegas(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The Pennsylvania State University/University of Nevada, Las Vegas
  • [国際共同研究] The Hebrew University of Jerusalem(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      The Hebrew University of Jerusalem
  • [雑誌論文] On the Energy Source of Ultrastripped Supernovae2022

    • 著者名/発表者名
      Sawada Ryo、Kashiyama Kazumi、Suwa Yudai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 927 ページ: 223~223

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac53ae

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observing Supernova Neutrino Light Curves with Super-Kamiokande. II. Impact of the Nuclear Equation of State2022

    • 著者名/発表者名
      Nakazato Ken’ichiro、Nakanishi Fumi、Harada Masayuki、Koshio Yusuke、Suwa Yudai、Sumiyoshi Kohsuke、Harada Akira、Mori Masamitsu、Wendell Roger A.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 925 ページ: 98~98

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac3ae2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AT 2018lqh: Black Hole Born from a Rotating Star?2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuna Daichi、Kashiyama Kazumi、Shigeyama Toshikazu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 922 ページ: L34~L34

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac3997

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fallback Accretion Halted by R-process Heating in Neutron Star Mergers and Gamma-Ray Bursts2021

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki Wataru、Kiuchi Kenta、Ioka Kunihito、Wanajo Shinya
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 922 ページ: 185~185

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac23d9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiwavelength Emission from Magnetically Arrested Disks around Isolated Black Holes2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shigeo S.、Kashiyama Kazumi、Hotokezaka Kenta
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 922 ページ: L15~L15

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac35dc

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binary Comb Models for FRB 1211022021

    • 著者名/発表者名
      Wada Tomoki、Ioka Kunihito、Zhang Bing
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 920 ページ: 54~54

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac127a

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gravitational Wave Backgrounds from Coalescing Black Hole Binaries at Cosmic Dawn: An Upper Bound2021

    • 著者名/発表者名
      Inayoshi Kohei、Kashiyama Kazumi、Visbal Eli、Haiman Zoltan
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 919 ページ: 41~41

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac106d

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Necessary Condition for Supernova Fallback Invading Newborn Neutron-star Magnetosphere2021

    • 著者名/発表者名
      Zhong Yici、Kashiyama Kazumi、Shigeyama Toshikazu、Takasao Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 917 ページ: 71~71

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0a74

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fallback Accretion Model for the Years-to-decades X-Ray Counterpart to GW1708172021

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki Wataru、Ioka Kunihito、Kiuchi Kenta
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 916 ページ: L13~L13

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac1120

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetically Arrested Disks in Quiescent Black Hole Binaries: Formation Scenario, Observable Signatures, and Potential PeVatrons2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shigeo S.、Sudoh Takahiro、Kashiyama Kazumi、Kawanaka Norita
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 915 ページ: 31~31

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abff58

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiwavelength View of the Type IIn Zoo: Optical to X-Ray Emission Model of Interaction-powered Supernovae2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuna Daichi、Kashiyama Kazumi、Shigeyama Toshikazu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 914 ページ: 64~64

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abfaf8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron conversion?diffusion: a new model for structured short gamma-ray burst jets compatible with GRB 1708172021

    • 著者名/発表者名
      Preau Edwan、Ioka Kunihito、Meszaros Peter
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 503 ページ: 2499~2513

    • DOI

      10.1093/mnras/stab652

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Statistical modelling of the cosmological dispersion measure2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Ryuichi、Ioka Kunihito、Mori Asuka、Funahashi Koki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 502 ページ: 2615~2629

    • DOI

      10.1093/mnras/stab170

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developing an end-to-end simulation framework of supernova neutrino detection2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Masamitsu、Suwa Yudai、Nakazato Ken’ichiro、Sumiyoshi Kohsuke、Harada Masayuki、Harada Akira、Koshio Yusuke、Wendell Roger A.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: 023E01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa185

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Consistent Modeling of Neutrino-driven Wind with Accretion Flow onto a Protoneutron Star and Its Implications for <sup>56</sup>Ni Production2021

    • 著者名/発表者名
      Sawada Ryo、Suwa Yudai
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 908 ページ: 6

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd476

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytic solutions for neutrino-light curves of core-collapse supernovae2020

    • 著者名/発表者名
      Suwa Yudai、Harada Akira、Nakazato Ken’ichiro、Sumiyoshi Kohsuke
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: 013E01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa154

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast Radio Burst Breakouts from Magnetar Burst Fireballs2020

    • 著者名/発表者名
      Ioka Kunihito
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 904 ページ: L15

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abc6a3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytic properties of the electromagnetic field of binary compact stars and electromagnetic precursors to gravitational waves2020

    • 著者名/発表者名
      Wada Tomoki、Shibata Masaru、Ioka Kunihito
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 103E01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa126

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 超新星ニュートリノから引き出す原始中性子星の物理量2022

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      第8回超新星ニュートリノ研究会
  • [学会発表] 超新星後期ニュートリノ放射の解析解2021

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大、原田了、中里健一郎、住吉光介
    • 学会等名
      日本天文学会2021秋期年会
  • [学会発表] 超新星後期ニュートリノの理論モデル2021

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      第7回超新星ニュートリノ研究会
  • [学会発表] Analytic solutions for neutrino-light curves of supernovae2021

    • 著者名/発表者名
      Yudai Suwa
    • 学会等名
      GW Physics and Astronomy Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Observing Supernova Neutrino Light Curves with Super-Kamiokande2021

    • 著者名/発表者名
      Yudai Suwa
    • 学会等名
      Probe into core-collapse SuperNovae via Gravitational-Wave and neutrino signals (SNeGWv2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超新星爆発における元素合成2020

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      新学術領域「星惑星形成」A01班小研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 大質量星の重力崩壊とコンパクト天体の質量2020

    • 著者名/発表者名
      諏訪雄大
    • 学会等名
      初代星初代銀河研究会2020
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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