2003 Fiscal Year Annual Research Report
超新星爆発と重元素の起源、及び、銀河の化学進化への応用
Project/Area Number |
03J10334
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
寺澤 真理子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(PD)
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Keywords | r-過程元素合成 / 超新星爆発 / 銀河の化学進化 / 宇宙年齢 / 中性子星質量 / ニュートリノ |
Research Abstract |
r過程は、ベータ崩壊よりも中性子捕獲のほうが速い元素合成過程で、鉄より重い元素の約半分を合成すると考えられている。r過程が起こると考えられている最も有力な天文学的サイトは、大質量星の重力崩壊型超新星爆発である。宇宙年代学で鍵となるウランやトリウムの原子核は、このr過程で生成されたものと考えられているが、その詳細は、全くわかっていない。本研究では、r過程のメカニズムをより現実的な物理過程として、その解明を試みた。 大質量星の超新星爆発では、超新星爆発時に誕生する中性子星から吹くニュートリノ風による加熱が必要であり、ニュートリノと原子核の反応が頻繁に起こる。しかし、ニュートリノ反応はr過程を抑制する方向に働くことが知られている。 これまでの私の研究から、近年の観測による元素組成比の普遍性を再現するためには、中性子がなくなったあとのベータ崩壊による、崩壊経路が非常に重要であることがわかった。 さらに、r過程が起こる前、起こってる間、起こった後でそれぞれの段階でのニュートリノ反応の役割を詳細に調べた。その結果、これまで知られていなかったr過程が起こった後でのニュートリノ反応が、上記の崩壊経路に大きな影響を与え、経路が変化することがわかった。経路の変化はニュートリノ放射の強さに強く因っていて、この結果と観測とをあわせて考えることで、よくわかっていない大質量星の爆発に重大な影響を与えるニュートリノ風の強度に制限を与えることができる。さらに、不定性の多い原子核の質量公式にも制限を与えることができる。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] M.Terasawa: "Implication of the Observed Abundance Pattern for Nuclear Mass Models"Nucl.Phys.A. 719. 295-298 (2003)
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[Publications] S.Inoue, N.Iwamoto, M.Orito, M.Terasawa: "Nucleosynthesis in Baryon-Rich Outflows Associated With Gamma-Ray Bursts"The Astrophysical Journal. 595. 294-303 (2004)
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[Publications] T.Yoshida, M.Terasawa, T.Kajino, K.Sumiyoshi: "Nucleosynthesis of Light Elements and Heavy r-Process Elements through the v-Process in Supernova Explosion"The Astrophysical Journal. 600. 204-213 (2004)
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[Publications] M.Terasawa, K.Langanke, G.J.Mathews, T.Kajino: "Neutrino Effects before, during and after the Freezeout of the r-Process"The Astrophysical Journal. (in press). (2004)