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2014 年度 実施状況報告書

ポスト京時代に向けたニュートリノ輻射輸送法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26870823
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

滝脇 知也  独立行政法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 研究員 (50507837)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードニュートリノ / 輻射輸送
研究実績の概要

本研究の目的はポスト京コンピューターの時代におけるニュートリノ輻射輸送法を確立することである。超新星爆発は、原始中性子星から生じる高エネルギーニュートリノが物質を加熱し、衝撃波にエネルギーを与えることによって起こると考えられている。この現象をシミュレーションするにはニュートリノのボルツマン方程式(空間3次元、位相空間3次元の6次元微分方程式)を解く必要がある。ポスト京コンピューターの時代で初めてこの方程式を解くことができると期待されているが、その時代の計算機の特性にあったアルゴリズムやチューニング法は未開発であり、早急な開発が求められている。
本研究は、以下の3つの小課題に分かれている。(1) M1-Closure 法による3+1次元シミュレーションのコード開発(2) S_n 法による2+2次元シミュレーションのコード開発(3) S_n 法による3+3次元シミュレーションのコード開発である。
平成26年度には、(1)の開発を行った。ニュートリノの分布関数は空間3次元、エネルギー1次元と運動の角度方向2次元で記述される。M1-closure 法では運動の角度方向の2次元分を積分してしまい、空間3次元+エネルギー1次元の4次元の方程式として定式化する。元のボルツマン方程式を単純に積分するとエネルギー輸送の方程式が得られ、角度方向をかけてから積分すると運動量輸送の方程式が得られる。ただし、運動量の方程式には非等方圧力と呼ばれる未知の量が含まれてしまうため、そのままでは解くことができない。そこでこの非等方圧力をエネルギーのの関数として記述(Closure 関係)することで、方程式を解くのがこの手法の特徴である。

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

3つの小課題に分けた小課題のうち、一つ目が順調に進み、一段落したため、順調に進んでいると評価した。具体的には3次元、カーテジアン座標においてM1クロージャースキームの開発を終え、論文を執筆、現在査読中である。球座標のほうも、テストが終了しており、応用に差し掛かった段階である。

今後の研究の推進方策

特に変更はない。

次年度使用額が生じた理由

研究会での旅費の支出を予定していたが、結局、主催者側が負担することになった。その分がこちらに残った。

次年度使用額の使用計画

金額的に国内旅費に使うのに適切である。その時期の適切な研究会への出席を計画する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [学会発表] Turbulent theory of Core-collapse supernovae2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      MMCOCOS2015
    • 発表場所
      Virginia(USA)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 京で解くニュートリノ輻射輸送問題と超新星爆発2014

    • 著者名/発表者名
      滝脇 知也
    • 学会等名
      プラズマシンポジウム
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Explosion Mechanism of Core-collapse Supernovae2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      ect* workshop
    • 発表場所
      Trento(Italy)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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