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2017 年度 実績報告書

超新星の観測と理論へ向けた大質量星進化データベースの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26400271
研究機関東京大学

研究代表者

吉田 敬  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (80374891)

研究分担者 梅田 秀之  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60447357)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード大質量星 / 超新星 / 元素の起源 / ニュートリノ
研究実績の概要

我々は中性子星との近接連星系を想定したCO星の進化を計算し、その進化の最終段階であるultra-stripped超新星の2次元ニュートリノ輻射流体シミュレーションを行った。そして、その超新星放出物の元素合成について調べた。これらの超新星は~1e50 ergの爆発エネルギーで爆発し、0.1太陽質量程度の物質を放出した。そして、超新星の最深部からは中性子過剰な核種を元にGa-Zrという鉄族元素よりも重い元素が生成された。しかし、超新星最深部の中性子過剰の程度には不定性が大きく、もし最深部が中性子過剰にならない場合にはこれらの重元素は生成されない。このようなultra-stripped超新星の光度曲線はSN 2005ekなど観測されている暗く短時間で減光する超新星の光度曲線をよく再現する。そのため、このような超新星の一部はultra-stripped超新星の可能性がある。
我々はまた、大質量星のケイ素燃焼以降からコアバウンスに至る間に星から放出されるニュートリノのスペクトルを調べた。そして、これらのニュートリノの現在や将来のニュートリノ検出装置による観測可能性について調べた。
我々は9~40太陽質量で太陽系と同じ初期金属量を持つ大質量星の水素燃焼から重力崩壊に至る進化を300核種の原子核による元素合成を考慮して系統的に調べている。ここでは対流領域に関するovershootパラメータ2種類を変えて4通りの計算を行った。今後はケイ素燃焼以降の進化の結果を用いてケイ素燃焼から重力崩壊に至る時期に放出されるニュートリノのスペクトル進化を調べ、現在や将来のニュートリノ検出装置による検出可能性について議論する。また、これら大質量星についてケイ素燃焼以降の進化、ニュートリノスペクトルの時間進化、最終的な大質量生の構造と組成分布をデータベースとして公開する予定。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] A progenitor model of SN 1987A based on the slow-merger scenario2018

    • 著者名/発表者名
      Urushibata Takaki、Takahashi Koh、Umeda Hideyuki、Yoshida Takashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 473 ページ: L101~L105

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slx166

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stellar Yields of Rotating First Stars. II. Pair Instability Supernovae and Comparison with Observations2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Koh、Yoshida Takashi、Umeda Hideyuki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutrino Emissions in All Flavors up to the Pre-bounce of Massive Stars and the Possibility of Their Detections2017

    • 著者名/発表者名
      Kato Chinami、Nagakura Hiroki、Furusawa Shun、Takahashi Koh、Umeda Hideyuki、Yoshida Takashi、Ishidoshiro Koji、Yamada Shoichi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 848 ページ: 48 (17ページ)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8b72

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Explosive nucleosynthesis of ultra-stripped Type Ic supernovae: application to light trans-iron elements2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Takashi、Suwa Yudai、Umeda Hideyuki、Shibata Masaru、Takahashi Koh
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 471 ページ: 4275~4285

    • DOI

      10.1093/mnras/stx1738

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pre-SN neutrino emissions from ONe cores in the progenitors of CCSNe2017

    • 著者名/発表者名
      Kato Chinami、Yamada S.、Nagakura H.、Furusawa S.、Takahashi K.、Umeda H.、Yoshida T.、Ishidoshiro K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Astronomical Union

      巻: 329 ページ: 411~411

    • DOI

      10.1017/S1743921317002502

    • 国際共著
  • [学会発表] 超新星起源プレソーラーグレインのケイ素同位体比と大質量星のC/He層におけ るSi合成の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      「惑星物質科学のフロンティア」研究会

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公開日: 2018-12-17  

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