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

作为最高能量宇宙射线源的候选超新星的喷射式爆炸和核合成研究

• 批准号: 17033002
• 负责人: 野本 憲一
• 金额: $ 1.54万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17033002/
• 关键词: 宇宙線; 星の進化; 超新星; 極超新星; 元素合成; ブラックホール; スターバースト; 銀河団

最高エネルギー宇宙線源の候補の一つと考えられる、超新星、極超新星、ガンマ線バーストなどの、宇宙における巨大爆発の性質を、理論的なモデル構築とぐ観測との比較により明らかにすることを目的とした。今年度の研究では、下記のような結果を得た。1.極超新星の爆発の非球対称ダイナミクスとそれに伴う元素合成:2006年2月に出現したX線フラッシュXRF 060218とそれに付随した超新星SN 2006ajの理論的モデルの構築を重点的に行なった。非球対称ダイナミクスをより高精度で計算できるように、コードの改艮を図り、元素組成のより精密な計算を行なった.2次元、3次元モデルに対応するスペクトルと光度曲線の計算コードを開発して、ジェット状の爆発の計算に適用した。ジェット状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。種々の天体の元素組成との比較を行い、どの程度のエネルギーの爆発が関与しているかを、明らかにするための計算を行なった。2.観測データとの比較と爆発モデル・パラメータの推定:計算した多数の極超新星・超新星の元素合成モデルの予測する化学組成を、銀河のハローで観測されている極端な金属欠乏星の元素組成と比較検討した。観測される特異な化学組成を説明しうるような星の質量、爆発エネルギー、非球対称の程度などを推定した。銀河の化学進化モデルに新たな計算結果を取り入れ、極超新星の発生頻度が金属量したがって赤方偏移にどのように依存するかを調べた。3.巨大質量星の形成:銀河の初期には、大量の質量降着によって大質量星が形成されるというシナリオがある。実際に質量降着の計算を実行し、300Msun以上の星が形成されることを確かめた。

Highest エ ネ ル ギ ー cosmogenic の alternate の a つ と exam え ら れ る, supernovae, a supernova, ガ ン マ line バ ー ス ト な ど の, cosmic に お け る huge explosion 発 の nature を, theory of な モ デ ル build と ぐ 観 measuring と の is に よ り Ming ら か に す る こ と を purpose と し た. This year 's <s:1> research で で, and the following records the ような results を obtain た. 1. A supernova explosion の 発 の the ball said seaborne ダ イ ナ ミ ク ス と そ れ に with う element synthesis: February 2006 に appear し た X-ray フ ラ ッ シ ュ XRF 060218 と そ れ に pay with し た supernova SN 2006 aj の theory モ デ ル の build を focus line に な っ た. The ball said seaborne ダ イ ナ ミ ク ス を よ り high-precision で computing で き る よ う に, コ ー ド の to gen を 図 り, element composition の よ り precision な count を な っ た. Two yuan, three yuan モ デ ル に 応 seaborne す る ス ペ ク ト ル と photometric curve の コ ー ド を open 発 し て, ジ ェ ッ ト shape の detonation 発 の computing に applicable し た. ジ ェ ッ ト form explosive 発 モ デ ル に お け る し を な element synthesis and calculated in detail, the huge explosive 発 に よ っ て release さ れ る elements の, 徴 を Ming ら か に し た. Kind of 々 の celestial の elements と の is を い, ど の degree の エ ネ ル ギ ー の detonation 発 が masato and し て い る か を, Ming ら か に す る た め の count を な っ た. 2. 観 measuring デ ー タ と の と quite explode 発 モ デ ル · パ ラ メ ー タ の presumption: calculate し た most の supernova supernova の element synthesis, extremely モ デ ル の be す る chemical composition を, galaxy の ハ ロ ー で 観 measuring さ れ て い る extreme な metal owe lack star の elements と compare beg し 検 た. 観 measuring さ れ る specific な chemical composition を illustrate し う る よ う な star の quality, blasting 発 エ ネ ル ギ ー, degree of the ball said の seaborne な ど を presumption し た. Galactic chemical evolution の モ デ ル に new た な results を take り れ, extremely supernova の 発 frequency が raw metal し た が っ て red square deviation に ど の よ う に dependent す る か を adjustable べ た. 3. The massive star の formed: the Milky Way early の に は, a large number of の quality drop に the よ っ て high-mass stars が form さ れ る と い う シ ナ リ オ が あ る. The actual に mass drop is calculated by the <s:1> calculation of the を actual を, and the が formation of a <s:1> star above 300Msun される めた とを is confirmed by めた めた.

项目成果

Optical Emission from Aspherical Supernovae and the Hypernova SN 1998bw

非球面超新星和超新星 SN 1998bw 的光发射

• 发表时间: 2006
• 期刊: The Astrophysical Journal 645
• 作者: Maeda;K.;et al.
• 通讯作者: et al.

A Neutron Star-driven X-Ray Flash associated with SN 2006aj

与 SN 2006aj 相关的中子星驱动的 X 射线闪光

• 发表时间: 2006
• 期刊: Nature 442
• 作者: Mazzali;P.A.;et al.
• 通讯作者: et al.

Precursors and Main Bursts of Gamma-Ray Bursts in a Hypernova Scenario

超新星场景中伽马射线暴的前体和主要爆发

• 发表时间: 2005
• 期刊: ApJ 633
• 作者: Umeda;H.;Tominaga;N.;Maeda;K.;Nomoto;K.
• 通讯作者: K.

Three-Dimensional Models for High Velocity Features in Type Ia Supernovae

Ia 型超新星高速特征的三维模型

• 发表时间: 2006
• 期刊: The Astrophysical Journal 645
• 作者: Tanaka;M.;et al.
• 通讯作者: et al.

Nucleosynthesis in Hypernovae and Population III Supernovae

• DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2005.05.045
• 发表时间: 2005-07
• 期刊: Nuclear Physics
• 作者: K. Nomoto;N. Tominaga;H. Umeda;K. Maeda;T. Ohkubo;J. Deng