• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

3次元シミュレーションを用いた超新星からの重力波放出の予言

公募研究

研究領域重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開
研究課題/領域番号 15H00789
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

滝脇 知也  国立研究開発法人理化学研究所, 長瀧天体ビッグバン研究室, 客員研究員 (50507837)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード重力波 / 流体不安定性
研究実績の概要

本研究は,超新星爆発から生じる重力波によって,中心のダイナミクスを解き明かすことを目的とする.具体的には大質量星の重力崩壊時に生じる超新星爆発の中心エンジンの3次元シミュレーションから,様々な流体不安定性等によって生じる非等方な運動を抜き出し,そこから四重極公式を用いて重力波を計算する.
超新星爆発を考える際には親星の性質により,3つの環境での爆発が考えられる.一つは無自転,無磁場のもの,二つ目は高速自転,無磁場のもの,三つ目は高速自転,強磁場のものである.
まず,一つ目の無自転,無磁場の研究では,世界で初めて降着衝撃波不安定性が中心コアをそのまま揺らしてでてくる重力波を発見した.普通は降着衝撃波不安定性はランダムなダウンフローになり,対流安定層をたたくことで重力波を放出するが,ここで発見されたものはメカニズムと周波数が異なっている.この結果は論文投稿間近である.
次に二つ目の高速自転,無地場のものでは,これも世界で初めて現実的な状況でシミュレーションを行い,重力波,ニュートリノのシグナルを計算した.現実的とはここではセルフコンシステントなニュートリノトランスポートを解き,赤道面などに対称性を課さない計算を指す.この結果は得意な超新星爆発を起こすのでまずはその結果を論文にした.現在査読中である.受理され次第,重力波の論文の執筆に取り掛かる.
三つの目の高速自転,強磁場の文脈では既に2011年に重力波の論文を執筆している.今回はこの流体の結果に基づく元素合成を研究し,このような爆発ではr-process元素が起こることを明らかにした.この結果についても論文を書き,Nishimura et al. 2015としてApJに受理されている.

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

本研究をまとめ,論文を投稿したため.

今後の研究の推進方策

計算結果をまとめ,論文執筆を精力的に行いたい.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] The r-process Nucleosynthesis in the Various Jet-like Explosions of Magnetorotational Core-collapse Supernovae2015

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, Nobuya; Takiwaki, Tomoya; Thielemann, Friedrich-Karl
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 810 ページ: id. 109, 23 pp

    • DOI

      10.1088/0004-637X/810/2/109

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Gravitational Signals from Core-collapase Supernovae: Cutting-edge samples2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      The 4th DTA Symposium on "Compact stars and gravitational wave astronomy
    • 発表場所
      国立天文台 (東京)
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-13
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravitational wave signals from three dimensional simulations of Core-Collapse Supernovae2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takiwaki
    • 学会等名
      4th annual meeting of innovative area on MM study of GW sources
    • 発表場所
      IPMU (千葉)
    • 年月日
      2016-02-18 – 2016-02-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Three dimensional simulations of core-collapse supernova. toward prediction of gravitational wave signals2015

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      bimonthly meeting of renovative area
    • 発表場所
      国立天文台 (東京)
    • 年月日
      2015-05-09 – 2016-05-09
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi