宇宙線原子核成分の起源と軽元素合成

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梶野は,高エネルギー宇宙線原子核の反応と伝播メカニズムを詳細に検討した。さまざまな柱密度を持つ星間ガス中でのイオン化率やエネルギー損失を考慮にいれた宇宙線の伝播・散逸方程式を解くことにより,入射宇宙線のエネルギースペクトルだけでなく衝突・破砕反応で作られた二次粒子の星間物質中でのふるまいとStoppingを明らかにした。辻本と協力して,これまで標準モデルとしてよく用いられてきた銀河の化学・力学的進化のシンプルモデルの精密かを試みた。即ち,デイスク・ハロ-間のガス膠着による相互作用を取り入れた2ゾーンLeaky Boxモデルから出発し,質量も寿命も異なる星での元素合成と質量放出の時間の遅れを陽に取り入れた詳細モデルの構築を試みた。これに必要な重元素量ゼロから現在の太陽系に至るまでの様々な初期元素組成ガスによる星の進化と元素合成の計算を,東京大学天文教室の超新星研究グループに依頼した。柴田とは,MHDをベースとした計算機シミュレーションによって,銀河磁場中での宇宙線の挙動や宇宙線原子核成分の銀河閉じ込め効率の議論を開始した。この共同研究は現在も継続中であり,今後,三人の研究結果を総合して,初期銀河から現在に至るまでの銀河ガスの進化モデルを用いて,リチウム,ベリリウム,ボロン,フロリン,チタニウム,バナジウム,スカンジウム等の元素量の時間発展を計算し,天文観測と比較検討する予定である。これによって,梶野が提案した宇宙線の超新星直接起源仮説の立証を試みる。