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宇宙論的銀河形成シミュレーションを用いた宇宙重元素合成過程の研究

利用宇宙学星系形成模拟研究宇宙重元素合成过程

基本信息

批准号：
20J21795
负责人：
垂水勇太
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21795/
关键词：
中性子星連星合体非平衡プラズマ球状星団

项目摘要

中性子星連星合体イベントのうち唯一電磁波対応天体が観測されたGW170817について、吸収線のモデリングを行った。中性子星連星合体のスペクトルに対する理論的アプローチは局所熱平衡(LTE)を仮定するものがほとんどであり、その仮定を外した研究であっても超新星爆発に対する取り扱いを流用するなど、アドホックな取り扱いが多かった。しかし中性子星連星合体において、熱源は放射性壊変を起源とする高エネルギー放射線であり、LTEでの解析に比べて高い電離状態になることが予想される。密度の高い合体直後は通常熱平衡の仮定を用いることができるが、中性子星連星合体では早くも1日前後から熱平衡の仮定が破れ始めることが考察より明らかとなった。そこで我々は、熱平衡の仮定をおかず放出物質内のエネルギー準位の占有数を計算で求めるアプローチをとった。とくに、8000-10000Å近辺に見られる吸収線について、先行研究ではLTEの仮定のもと1階電離ストロンチウムが起源だと考えられていたが、中性ヘリウムも吸収線を作る可能性がある。ヘリウム各励起準位の占有数計算により、ヘリウムが吸収線の起源である可能性は十分あることを指摘した。中性子星連星合体はr過程元素の起源として重要な候補天体である。スペクトルに見られる吸収線から連星合体の物理状態、生成される元素の存在比を明らかにすることは、r過程元素の起源を明らかにすることに直結している。今後さらに増えると予想される中性子星連星合体の観測を解釈するため、熱平衡の仮定を外した理論的解析が重要となる。

The neutral satellite is connected to the star body. The only electromagnetic wave is detected by GW170817. The absorption line is detected by the star body. The theory of neutral satellite connection is based on the theory of local thermal equilibrium (LTE). The neutral satellite is connected to the star, the heat source is radioactive, the radiation is highly ionized, and the LTE is analyzed. The density is high, the temperature is high, the temperature is high, If you want to determine the thermal balance and calculate the occupancy of the energy level in the released material, you can find it. In the 8000-10000 range, the absorption line is detected in the near future, and the possibility of the absorption line in the neutral range is discussed. The number of occupation of each excitation level is calculated according to the probability of absorption. The origin of the elements in the process of the neutral satellite constellation The physical state of the star body, the existence ratio of the elements generated, and the origin of the elements in the process are directly connected. In the future, it will be important to analyze the theory of thermal equilibrium and the measurement of neutral satellite constellations

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

s- process enrichment of ultrafaint dwarf galaxies

超微弱矮星系的s过程富集

DOI：
10.1093/mnras/stab1487
发表时间：
2021
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Tarumi, Yuta;Suda, Takuma;van de Voort, Freeke;Inoue, Shigeki;Yoshida, Naoki;Frebel, Anna
通讯作者：
Frebel, Anna

Non-LTE analysis for Helium and Strontium lines in the kilonova AT2017gfo