素粒子論に基づく超新星のカイラル輻射流体力学の構築

基于基本粒子理论构建超新星手性辐射流体动力学

• 批准号: 19K03852
• 负责人: 山本 直希
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03852/
• 关键词: 超新星爆発; ニュートリノ; 輻射輸送理論; カイラリティ; 輻射流体力学

重力崩壊型の超新星爆発のメカニズムに重要な役割を果たすと考えられているのが、星の重力エネルギーの大部分を持ち運ぶニュートリノである。しかしながら、従来のニュートリノの輸送理論の数値シミュレーションでは超新星爆発を理論的に再現するのは困難であり、その爆発メカニズムは未だによくわかっていない。本研究課題でのこれまでの研究において、我々は素粒子の標準理論に基づいて、ニュートリノの最も基本的な性質であるカイラリティを考慮した「ニュートリノのカイラル輻射輸送理論」を系統的に構築した。また、この理論をニュートリノが平衡に十分近い領域で解くことで、磁場に比例するニュートリノのエネルギー流や電流を導出し、超新星の局所的な磁気流体力学の数値シミュレーションを行ってきた。2022年度の研究では、カイラル輻射輸送理論において、非平衡状態にある左巻きニュートリノから物質へのバックリアクションを系統的に解析する新しい理論的手法を開発した。これによって、非平衡状態のニュートリノ放射によって誘起される、磁場に比例する電流やエネルギー流の一般的な公式を導出することに成功した。また、ニュートリノには左巻きのカイラリティしかないため、超新星のニュートリノ物質から偏光した重力波（カイラル重力波）が放出されると期待できる。このようなメカニズムは、超新星だけでなく、熱平衡状態のニュートリノで満たされたビッグバン直後の初期宇宙でも生じると考え、初期宇宙のニュートリノ物質からのカイラル重力波の偏光度とスペクトルを理論的に導出した。

Gravitational collapse type supernova explosion is a major event, and most of the gravitational events of the star are sustained. The numerical value of the transport theory of supernova explosion is difficult to reproduce. This research topic is about the systematic construction of the standard model of elementary particles, the most basic properties of elementary particles, and the radiation transport theory. The theory of supernovae is based on the theory of magnetohydrodynamics, which is derived from the theory of magnetohydrodynamics, the theory of magnetic field, the theory of magnetic field and the theory of magnetic field. In 2022, the new theory of radiation transport theory and non-equilibrium state analysis was developed. A general formula for current generation in the non-equilibrium state was successfully derived. The supernova is a matter of polarized gravity waves, which are expected to be emitted by the supernova. A theoretical derivation of the polarization of gravitational waves in the early universe after supernovae.

项目成果

Topological mass generation in gapless systems

无间隙系统中的拓扑质量生成

• DOI: 10.1103/physrevd.104.025010
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Naoki Yamamoto;Ryo Yokokura
• 通讯作者: Ryo Yokokura

高エネルギー物理学におけるカイラル現象

高能物理中的手性现象

• 发表时间: 2020
• 作者: Iguro Syuhei;Omura Yuji;山本 直希
• 通讯作者: 山本 直希

Effective field theory for QCD matter in a magnetic field and rotation

磁场和旋转中 QCD 物质的有效场论

• 发表时间: 2019
• 作者: Kawamura Junichiro;Okawa Shohei;Omura Yuji;Tang Yong;H. Sagawa;Naoki Yamamoto
• 通讯作者: Naoki Yamamoto

Photonic spin Hall effect from quantum kinetic theory in curved spacetime

• DOI: 10.1103/physrevd.105.096019
• 发表时间: 2022-03
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Kazuya Mameda;N. Yamamoto;Di-Lun Yang

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