相対論的輻射流体コードの開発とそれを用いた相対論的ジェットの研究

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流速制限付き拡散近似法を用いた2次元輻射輸送コードを開発し、超新星の光度曲線を計算した。その結果を最近の超薪星の観測と比較し、超新星の非球対称性を評価した。とくに、いくつかの極超新星について、非球対称性の程度と爆発エネルギーの相関、ガンマ線バーストとの関連などを調べた。また、上記の2次元輻射輸送コードによる計算結果を、モンテカルロ法による計算結果と比較し、拡散近似の適用限界について詳しく調査した。また、モンテカルロ法によって、超新星のスペクトル計算を行い観測との比較を行った。さらに、2次元軸対称の場合の超新星における輻射輸送の解析解を拡散近似のもとで導出し、数値解と解析解の比較から数値解の精度を検証する手法を開発した。昨年度に開発したOsher法に基づく相対論的流体力学コードを、今年度開発した2次元輻射輸送コードと結合し、2次元軸対称の輻射流体力学コードを作成した。これを用いて、超新星の外層を衝撃波が通過する問題の数値シミュレーションを行い、外層の物質がどの程度まで加速されるかを調べた。さらに、ガンマ線バーストのファイアーボール・モデルにおける衝撃波伝播の問題の数値シミュレーションも行い、コラプサー・モデルからファイアー・ボールが生じる可能性について調べた。また、超新星1987Aの残骸からのX線放射のChandra衛星による観測を説明するために、超新星の放出物質とリングの衝突の解析的モデルを構築し、放出物質とリングの密度、リング物質の質量、放出物質の衝突速度などに対する制限を得た。