2008 Fiscal Year Annual Research Report
クォーク力学・原子核構造に基づく爆発的天体現象と元素合成
| Project Area | Research on the Emergence of Hierarchical Structure of Matter by Bridging Particle, Nuclear and Astrophysics in Computational Science |
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| Project/Area Number |
20105004
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
鈴木 英之 Tokyo University of Science, 理工学部, 教授 (90211987)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 大 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80252576)
梅田 秀之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (60447357)
梶野 敏貴 国立天文台, 理論研究部, 准教授 (20169444)
住吉 光介 沼津工業高等専門学校, 教養科, 准教授 (30280720)
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| Keywords | 超新星爆発 / ニュートリノ / 状態方程式 / ブラックホール / 中性子星 / 重力波 / 元素合成 / ニュートリノ振動 |
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| Research Abstract |
新学術領域「素核宇宙融合」の各計画研究に関連して開催された研究集会に、本研究課題の代表者および分担者が参加して、分野融合に関する議論を行うとともに以下のような研究を行った。鈴木は塩見とともに、代表核一種のみを考慮した従来の高密度物質状態方程式と核統計平衡状態とのニュートリノ反応率の比較を行い、多核種混在状態を考慮する重要性を示した。住吉は、球対称ニュートリノ輻射流体計算コードによる重力崩壊型超新星のシミュレーションにおいて、初期モデル大質量星の違いによる爆発・ブラックホール形成を系統的に探る必要性を見いだし、梅田による星進化モデル系列を採用した研究の方向性を決定した。多次元輻射輸送計算に現れる行列解法について、計画研究AO4の松古・橋本らと連携した議論を行い、大規模計算の方針を策定した。実際の行列を取り出したテスト計算を行う予定である。柴田は、有限温度の現実的状態方程式を用いた連星中性子星のシミュレーションの準備のため、コード開発を行った。この研究は、関口雄一郎(国立天文台)と木内建太(早稲田大)と共同で進めた。その結果、コードの構築はほぼ完了し、次年度以降、コードのテストを行う予定である。これ以外にも、簡略化した状態方程式を用いて、ブラックホールと中性子星の合体に関するシミュレーションを行い、論文にまとめた。梅田は、超新星爆発に伴う元素合成に関する研究を行った。今まで詳しく調べられていなかった重力崩壊型超新星最深部での弱r過程元素の合成を調べ金属欠乏星の観測と比較し、観測と合うような爆発の物理条件を明らかにした。また梶野を中心に超新星ニュートリノの物質振動効果が元素合成に与える影響を研究し、自己相互作用を数値的に計算する方法を検討した。また、初年度にあたるので、学際領域研究としての本研究課題の目的をより明確化し、研究者組織を活性化するために4つの研究会を主催または共催した。
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