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Properties of Supernova Explosions of First Stars and Connections to Blackhole Formation as Gravitational Wave Sources

Properties of Supernova Explosions of First Stars and Connections to Blackhole Formation as Gravitational Wave Sources
第一代恒星超新星爆炸的特性以及与作为引力波源的黑洞形成的联系
批准号：
20K04024
负责人：
野本 憲一
金额：
$2.66万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04024/
关键词：
初代星超新星ブラックホール重力波元素の起源

项目摘要

项目成果

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宇宙の初代星がどのような典型的な質量を持ち、どのような超新星爆発を起こして元素合成をしたかを解明することは、現在の天文学の最も重要な課題の一つである。本研究では、重力波で観測されている質量の大きいブラックホールと高度に明るく輝く新しいタイプの超新星とが、初代星の正体とその爆発の手がかりを提供しているというアイデアに基づき、これらのブラックホールや特異な超新星の親星の性質を明らかにし、初代星の質量と進化を解明することを目的とした。2022年度は、ブラックホールの形成に伴うジェット状の超新星爆発の２次元シミュレーションを行い、元素合成の特徴を見出すことに焦点を当てた。爆発の親星としては、金属量ゼロで初期質量が太陽の40倍という大質量星を採用した。シミュレーションでは、ジェットのエネルギーと巾をパラメータとし、ジェットが親星の中を伝搬しつつ元素合成を行う過程を計算し、次の量のエネルギー依存性を調べた。(1) 爆発によって放出される質量とブラックホールとなる質量、(2) 56Ni の生成量、(3) Sc-Ti-V の生成量の相関、(4) Zn/Fe比。同じエネルギーの爆発では、１次元球対称の爆発モデルと比べると、56Niの生成量やZn/Fe比は大きな値が得られる。特に金属欠乏星 HE1327+2326の紫外線観測で得られた大きなZn/Fe 比が得られたことは、この星の元素組成に対するジェット状の爆発の寄与を強く示唆するものである。初代星の質量、回転、爆発メカニズムの解明に重要な手がかりが得られた。
期刊论文(16)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Spatially Resolved X-Ray Study of Supernova Remnant G306.3-0.9 with Unusually High Calcium Abundance
钙丰度异常高的超新星遗迹 G306.3-0.9 的空间分辨 X 射线研究
DOI： 10.3847/1538-4357/ac308d
发表时间： 2022
期刊： Astrophysical Journal
影响因子： 4.9
作者： [Weng Jianbin, Zhou Ping, Chen Yang, Leung Shing-Chi, Toonen Silvia, Perets Hagai B., Nomoto Ken'ichi, Zenati Yossef, Vink Jacco]
通讯作者： Vink Jacco
The late-time light curves of Type Ia supernovae: confronting models with observations
Ia 型超新星的晚期光变曲线：模型与观测的对峙
DOI： 10.1093/mnras/stac1618
发表时间： 2022
期刊： Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子： 4.8
作者： [Tiwari Vishal, Graur Or, Fisher Robert, Seitenzahl Ivo, Leung Shing-Chi, Nomoto Ken’ichi, Perets Hagai Binyamin, Shen Ken]
通讯作者： Shen Ken
Machine Learning Detects Multiplicity of the First Stars in Stellar Archaeology Data
DOI： 10.3847/1538-4357/acbcc6
发表时间： 2023-02
期刊： The Astrophysical Journal
影响因子： --
作者： [T. Hartwig;M. Ishigaki;C. Kobayashi;N. Tominaga;K. Nomoto]
通讯作者： T. Hartwig;M. Ishigaki;C. Kobayashi;N. Tominaga;K. Nomoto
Exploration of Aspherical Ejecta Properties in Type Ia Supernovae: Progenitor Dependence and Applications to Progenitor Classification
DOI： 10.3847/1538-4357/abc9c1
发表时间： 2020-11
期刊： The Astrophysical Journal
影响因子： --
作者： [S. Leung;R. Diehl;K. Nomoto;T. Siegert]
通讯作者： S. Leung;R. Diehl;K. Nomoto;T. Siegert
共 14 条
    極低金属銀河や遠方クエーサーの鉄の大量生成源が極超新星か電子対生成超新星かの解明
    • 批准号：
      23K03452
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.91万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      野本 憲一
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    高赤方偏移のIa型超新星の進化とダークエネルギーの状態方程式
    • 批准号：
      20040004
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $2.5万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      野本 憲一
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    最高エネルギーの宇宙線源候補としての極超新星のジェット状爆発と元素合成の研究
    • 批准号：
      17033002
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2005
    • 负责人：
      野本 憲一
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    極超新星のジェット状爆発モデルとブラックホール形成に伴う爆発的元素合成の研究
    • 批准号：
      17030005
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2005
    • 负责人：
      野本 憲一
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    国内基金
    海外基金
    来自核塌缩型超新星和伽马射线暴的中微子
    Ia型超新星多波段实测特性及其机理研究
    • 批准号：
      JCZRYB202500270
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      --
    • 批准年份：
      2025
    • 负责人：
    • 依托单位：
      三峡大学
    超新星环境的精细刻画与前身星参数的精确测量
    • 批准号：
      12303051
    • 项目类别：
      青年科学基金项目
    • 资助金额：
      30万元
    • 批准年份：
      2023
    • 负责人：
      孙宁晨
    • 依托单位：
      中国科学院大学
    超新星遗迹OH脉泽的VLBI高精度天体测量
    • 批准号：
      12303072
    • 项目类别：
      青年科学基金项目
    • 资助金额：
      30万元
    • 批准年份：
      2023
    • 负责人：
      卞帅博
    • 依托单位：
      中国科学院紫金山天文台