最高エネルギーの宇宙線源候補としての極超新星(ハイパーノバ)の諸性質

超新星作为最高能量宇宙射线源候选者的特性

基本信息

批准号：
16042201
负责人：
野本憲一
金额：
$ 0.58万
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 on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、普通の超新星の10倍以上の爆発エネルギーをもつと推定される極超新星を研究対象とし、最高エネルギー宇宙線源にどのように関係しているかを解明することを目的とした。個々の極超新星の研究から、以下のような結果が得られた。(1)極超新星の光学的性質の解析と爆発規模、爆発形態の推定:(a)観測されている極超新星の爆発モデルの輻射流体力学計算を行ない,光度曲線やスペクトルをよく再現するモデルパラメータ、すなわち、親星の質量、爆発エネルギー、元素合成量を求めた。ガンマ線バーストとの関係がはっきりしているSN2003dhについては、残光成分の差引に注意を払った。その結果、SN1998bwの爆発とほぼ同程度の規模だが、質量、爆発エネルギーとも、やや小さめという結果が得られた。一方SN2003lwは質量、爆発エネルギーとも、SN1998bwよりかなり大きいという結果が得られた。(b)SN2003jdについては、後期スペクトルの中で、酸素の輝線がダブルピークを持つことが、SUBARU望遠鏡によって観測された。この輝線の形が、非球対称なジェット状爆発と赤道方向でのfallbackによって、よく再現できることを2次元の数値計算と元素合成の計算によって示した。(2)上記爆発モデルにおける詳細な元素合成を計算し、巨大爆発によって放出される元素組成の特徴を明らかにした。極端な金属欠乏星の元素組成との比較を行い、極超新星のジェット状爆発モデルで再現できることを示した。(3)宇宙線源や、ガンマ線バースト源との関連を調べるために、輻射力学コードを特殊相対論の領域へと拡張し、上記相対論的ジェット状の爆発の計算に適用した。

这项研究的目的是研究高趋化力，据估计，爆炸能量是普通超新星的10倍以上，并阐明了它与宇宙射线的最高能源的关系。从单个高进入的研究中获得以下结果：（1）分析高进入的高况的光学性能以及爆炸量表和爆炸形态的估计：（a）我们对观察到的高进入爆炸模型的辐射流体动力学计算进行了计算，并计算出对流向速度和元素的元素的依据，元素的元素和元素的元素构成，并构成了元素，元素的元素构成了元素，并构成了元素的构成。对于与伽马射线爆发有明确关系的SN2003DH，注意余辉组件的减法。结果与SN1998BW爆炸大致相似，但在质量和爆炸能量中均略小。另一方面，SN2003LW的质量和爆炸能量都明显大于SN1998BW的质量和爆炸能量。（b）对于SN2003JD，Subaru望远镜观察到氧的发射线在晚期频谱中具有双峰。通过二维数值计算和元素合成计算，通过无球对称喷气样爆炸和赤道方向上的后备，该发射线的形状可以很好地再现。（2）计算了上述爆炸模型中的详细元素合成，并揭示了巨大爆炸释放的元素组成的特征。进行了与极端金属缺陷型恒星的元素组成的比较，并证明它们可以使用高脱诺维的喷气样爆炸模型来复制。（3）为了研究宇宙射线源与伽玛射线爆发源之间的关系，将辐射动力学代码扩展到了特殊相对论的区域，并应用于上述相对论喷射样爆炸的计算。