連星中性子星合体からの電磁波放射で探る重元素の起源

利用双中子星合并产生的电磁辐射探索重元素的起源

• 批准号: 22KJ0317
• 负责人: 土本 菜々恵
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0317/
• 关键词: 連星中性子星合体; キロノバ; rプロセス

中性子星合体からの電磁波放射 (キロノバ) のスペクトルに現れる吸収特徴を調べるにあたり、これには実験室分光に基づいた正確な原子データを用いる必要があるが、このようなデータは特に赤外線域にほとんど存在していなかった。そのため、実験室分光で知られている遷移波長と理論的な原子構造計算による遷移確率を組み合わせる新しい手法を開発し、重元素の束縛遷移の新しい原子データリストを構築した。これを用いてキロノバの輻射輸送シミュレーションを行い、合体後数日における詳細なキロノバのスペクトルを計算した。その結果、赤外線でランタン (原子番号57) とセリウム (原子番号58) が吸収特徴を作ることを明らかにし、2017年に観測されたキロノバのスペクトルにおける赤外線の吸収特徴をこれらの元素で説明できることを示した。以上の結果を論文にまとめ、The Astrophysical Journalに発表したほか、所属機関からプレスリリースを行った。また、理論計算による束縛遷移の遷移確率は不定性があり、実験的に精査する必要がある。そこで同じセリウムの赤外線域の吸収線が見られる恒星の高分解能スペクトルを用い、遷移確率の推定に着手している。

The absorption characteristics of neutral particle stars are modulated by the emission of electromagnetic waves in the infrared domain. The new method of atomic structure calculation, the new method of binding migration of heavy elements, and the new method of atomic structure calculation are developed. The radiation transport system of this kind is in operation, and the detailed radiation transport system of this kind is calculated in a few days after the combination. Results: Infrared absorption characteristics (atomic number 57) and infrared absorption characteristics (atomic number 58) were measured in 2017. The Astrophysical Journal published the results of the above papers. Moreover, the migration accuracy of constrained migration in theoretical calculations is uncertain, and practical scrutiny is necessary. The absorption of the same group in the infrared domain can be seen, and the high resolution energy of the star can be used to estimate the mobility.

项目成果

キロノバの赤外線スペクトルにおけるランタノイドの特徴

千新星红外光谱中镧系元素的特征

• 发表时间: 2022
• 作者: 土本菜々恵;田中雅臣;加藤太治;川口恭平;仏坂健太;和南城伸也
• 通讯作者: 和南城伸也

中性子星合体の可視赤外線スペクトルで探るr-process元素合成の痕跡

通过中子星合并的可见光和红外光谱探索R过程核合成的痕迹

• 发表时间: 2022
• 作者: 土本菜々恵;田中雅臣;加藤太治;川口恭平;仏坂健太;和南城伸也;土本菜々恵;土本菜々恵
• 通讯作者: 土本菜々恵

Signatures of heavy elements in near-infrared spectra of kilonova

千新星近红外光谱中重元素的特征

• 发表时间: 2022
• 作者: Domoto Nanae;Tanaka Masaomi;Kato Daiji;Kawaguchi Kyohei;Hotokezaka Kenta;Wanajo Shinya;Nanae Domoto;Nanae Domoto;Nanae Domoto
• 通讯作者: Nanae Domoto

Signatures of rare-earth elements in spectra of neutron star mergers

中子星合并光谱中稀土元素的特征

• 发表时间: 2022
• 作者: 土本菜々恵;田中雅臣;加藤太治;川口恭平;仏坂健太;和南城伸也;土本菜々恵;土本菜々恵;土本菜々恵;土本菜々恵
• 通讯作者: 土本菜々恵

Lanthanide Features in Near-infrared Spectra of Kilonovae

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: N. Domoto;Masaomi Tanaka;D. Kato;K. Kawaguchi;K. Hotokezaka;S. Wanajo