超新星爆発におけるr過程元素合成と爆発メカニズムの解明

超新星爆炸中r过程核合成和爆炸机制的阐明

基本信息

批准号：
13740129
负责人：
和南城伸也
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

1.太陽質量の9倍の星の重力崩壊および超新星爆発の数値流体シミュレーションを行った。太陽質量の8〜10倍の星は、進化の最終段階で中心に酸素・ネオン・マグネシウムのコアを形成した段階で重力崩壊を始めるので、より大質量の星に見られる鉄のコアの光分解によるエネルギー損失がないこと、そして、重力ポテンシャルが比較的浅いことにより、爆発を起こしやすいと考えられている。我々は、陰的解法による一次元数値流体コードを開発し、この星が流体力学的なコアバウンスによって爆発しうることを明らかにした。2.太陽質量の9倍の星の超新星爆発によるr過程元素合成の計算を行った。r過程元素(速い中性子捕獲反応により作られた元素。鉄より重い元素の約半分。金、銀、プラチナ、ウランなど)の起源は未だに明らかにされていないが、上述の超新星爆発では多量の中性子過剰物質が放出されるため、r過程が実現する。我々は、中性子、陽子からプルトニウムまでの約3600個の核種を含む原子核反応ネットワークコードを開発し、この超新星爆発におけるr過程元素合成の数値計算を行った。その結果は太陽系のr過程元素組成比を非常によく再現することより、太陽質量の8〜10倍の星の超新星爆発は、r過程元素の主要な起源である可能性が高いことを明らかにした。3.宇宙年齢の下限値の推定を行った。r過程元素合成の計算により得られた長寿命放射性元素ウラン、トリウムの値と、銀河系で最も古い星の一つである超金属欠乏星に観測されるそれらの値を比較することにより、その星の年齢を推定することができる。この星は宇宙ができてからすぐに生まれたと考えられるので、ほぼ宇宙年齢に等しい(正確には下限値)と考えられる。我々の結果による宇宙年齢の下限値は141±24億年であり、現在最も信頼性の高い宇宙背景放射の観測による値(137±2億年)とほぼ合致することを示した。

1。我们进行了重力塌陷和恒星超新星爆炸的计算流体模拟，这是太阳能质量的九倍。星星在进化结束时形成氧气，霓虹灯和镁核时，太阳能的8至10倍开始崩溃，因此由于在大物质恒星中发现的铁核的光解，并且由于它们相对较浅的重力电位，因此人们认为它们容易爆炸。我们使用隐式解决方案开发了一维计算流体代码，并揭示了该恒星可以用流体动态核心弹跳爆炸。 2。通过恒星的超新星爆炸构成R-过程元素的计算，太阳能质量九倍。尚未揭示R-Process元素（由快速中子捕获反应创建的元素；大约一半的元素；金，银，铂，铀等）的起源尚未显示出来，但是上述超新星爆炸释放了大量的中子材料，导致Roperscess。我们开发了一个核反应网络代码，该代码包含大约3600个核心，范围从中子，质子到p，并进行了数值计算，用于在这种超新星爆炸中合成R-process元素。结果表明，恒星的超新星爆炸是太阳能质量的8至10倍可能是R过程元素的主要起源，因为它们可以很好地重现R-Process元素。 3。估计宇宙年龄的下限。可以通过比较通过计算R过程元素的合成而获得的长寿命放射性元件铀和th的值来估计恒星的年龄，而R-Procoress元素与在超级缺陷之星（Galaxy中最古老的恒星之一）中观察到的元素相比。人们认为这颗恒星是在宇宙形成后不久就出生的，因此被认为大致等于宇宙的年龄（或更确切地说是下限）。我们的结果表明，宇宙年龄的下限为141±24亿年，这与当前对宇宙背景辐射的最可靠观察（137±2亿年）大致一致。