2008 Fiscal Year Annual Research Report
超新星の爆発機構とガンマ線バースト源エンジンの統一的解明
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19104006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 勝彦 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究所, 教授 (00111914)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 正章 九州大学, 大学院・理学系研究院, 教授 (20228422)
鈴木 英之 東京理科大学, 理工学部, 教授 (90211987)
山田 章一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80251403)
長滝 重博 京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (60359643)
固武 慶 国立天文台, 理論研究部, 助教 (20435506)
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| Keywords | 超新星 / ガンマ線バースト / 重力崩壊 / ブラックホール / 重力波 / ニュートリノ / 元素合成 / QCD相転移 |
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| Research Abstract |
平成20年度において、実施計画書で予定していた課題を以下の通り遂行し、計画されていた以上の研究成果を挙げることができた。以下、交付申請書に記載された研究テーマに従って研究成果を述べていく。
1 大質量星の進化と、コアの重力崩壊 特殊相対論的な磁気流体コードの開発を行ない、GRBなどの非球対称的な爆発の中心機構の可能性があるMHD爆発を精査した。その結果、従来より弱い磁場でも100msはど待てば磁場が外から降着する圧力を超えて増幅され爆発が起こることを示した(Takiwakiet al. ApJO9)。特に、より回転が遅い親星の場合にニュートリノ光度が下がることはブラックホール形成に起因し、通常の超新星とはまったく異なるガンマ線バースト天体に固有の現象であることを発見できた(Suwa et al, ApJ 2009)。
2 重力崩壊によるブラックホールと降着円盤の物理 世界に先駆けて3次元の超新星シミュレーションを行なうことで、SASIと呼ばれる流体不安定性がニュートリノ加熱メカニズムと相まって、爆発メカニズムに本質的であることを世界に先駆けて指摘できた(Iwaka皿i et al. 08a. 08b)。更に、超新星コアにおけるハイペロンやクオークの出現はブラックホール形成を早めること(Nakazato et al. PRD 08a. 08b)、核子のみでやわらかい状態方程式の場合との区別はより詳細な比較を必要とすることなどを明らかにした。(Sumiyoshi et al ApJ O8a. 08b)。
3 4, 5ガンマ線バースト駆動初期のダイナミクスの解明と元素合成 コラブサーシミュレーションに向けた一般相対論的磁気流体コードを作成し、様々なテスト計算をパスすることによってコードの信頼度を確認した(Mizuno et al. ApJL 2009)。更に、ガンマー線バーストのコラブサーモデルにおいて最も興味ある磁場・回転のパラメータを用いて構築したモデルで元素合成を詳細に行い、NI^<56>などの放射性元素の生成量を見積もりIc型超新星の可能性を指摘した(Fujinoto et al. ApJ 2008)。
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