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2015 年度 実績報告書

ニュートリノ観測に拠る超新星内の流体不安定性の解明

公募研究

研究領域宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究
研究課題/領域番号 15H01039
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
キーワードニュートリノ / 流体不安定性
研究実績の概要

本研究の目的は,超新星爆発から生じるニュートリノ放射を観測してやることで,大質量星の重力崩壊のダイナミクスを探ることである.
本年度の一つ目の成果は,超新星爆発から生じるニュートリノ,重力波,光の情報を一つのモデルから決め,それらの3つの信号を整合的にとりあつかったモデルの下で,それらの信号を同時観測することで生まれるシナジーを研究したことである.本結果は既に論文にまとめられ,査読中である.
二つ目の成果は,星の中心コアが高速自転している場合について,そこから生じるニュートリノの信号を観測することで自転周期を決定できることを明らかにしたことである.本結果はそもそもこれまで考え落とされていた機構で爆発するため,そもそも流体の運動が面白い.流体の結果のみを論文にまとめ,投稿した.現在査読中である.受理され次第,ニュートリノ信号に関する論文の執筆に移りたい.この成果は,次世代のニュートリノ観測機器である,ハイパーカミオカンデの白書においても使用されている.
ニュートリノの信号を正確に見積もるためには,シミュレーションの高精度化も欠かすことができない.本年度はこれまで使っていたIDSAという手法をアップデートし,さらにより仮定の少ないM1クロージャースキームの開発にも成功した.これまでの計算も,第一原理計算とおよそコンシステントだったが,新スキームでは第一原理計算をほぼ再現するところまで来ている.これらのスキームを用いることで,今後はニュートリノ信号をより正確に予想できるだろう.
本年度は梶田教授がニュートリノ振動でノーベル賞を受賞した.そのせいか,一般向けの講演でもニュートリノの性質について尋ねられることが多かった.今回の計算結果を元に,もし我々の銀河内で超新星爆発が起これば,不思議なニュートリノの性質がより一層分かることを説明した.

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

論文投稿まで順調に進んだので.

今後の研究の推進方策

研究結果は出ているので,論文にまとめる作業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] ニュートリノ観測による超新星爆発メカニズムの探求2016

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      第二回超新星ニュートリノ研究会
    • 発表場所
      富山商工会議所(富山)
    • 年月日
      2016-01-06 – 2016-01-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 超新星3次元モデルに基づくニュートリノ信号2015

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      ハイパーカミオカンデにおける宇宙ニュートリノ観測
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫)
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元超新星モデルからのニュートリノ予測2015

    • 著者名/発表者名
      滝脇知也
    • 学会等名
      「宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究」 2015年領域研究会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫)
    • 年月日
      2015-05-15 – 2015-05-15
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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