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不安定核データ・ニュートリノ輸送流体計算による超新星爆発メカニズムの解明

利用不稳定核数据和中微子输运流体计算阐明超新星爆炸机制

基本信息

批准号：
15740160
负责人：
住吉光介
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Numazu National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

重力崩壊型超新星の爆発メカニズムの解明は宇宙物理学の長年の課題であり、大質量星の進化の全容を明らかにする上で非常に重要な問題である。超新星爆発で中性子星・ブラックホールが誕生する過程は未だよく判っていない。本研究の目的は、一般相対論的ニュートリノ輸送流体計算によるシミュレーションにより、星コアの重力崩壊の様子を調べ、最新の核データを用いた場合の影響を明らかにすることである。同時に、中心部に形成される原始中性子星・ブラックホールの性質を探ることも課題である。我々は相対論的核子多体理論による高温高密度物質の状態方程式を用いた数値シミュレーションを行ない、超新星爆発への状態方程式の影響について、系統的な研究を行った。大質量星の鉄コアの初期条件から初めて、重力崩壊・コアバウンス・衝撃波発生・高密度天体形成のシミュレーションを行い、核データによる影響を調べた。特に、コアバウンス後の長い時間スケールにわたり数値シミュレーションを行う事に成功した。バウンス後1秒を越えて高密度天体の熱的進化・ニュートリノ放出を明らかにして、状態方程式の違いによる比較を行ったのは、世界で初めてである。さらに新たな試みとして、大質量星の質量が重く、鉄のコアが大きいために、もともと爆発を起こす事が出来ない場合について、数値シミュレーションを行ない、ブラックホールが形成される過程を明らかにした。激しい物質降着のため、バウンス後の衝撃波は後退し、原始中性子星の質量は急速に増加する。そして最大質量を越えた所でブラックホールへと再崩壊を起こす。崩壊までの時間は状態方程式に大きく依存することが初めて判った。この際、大量に放出されるニュートリノは、光度・平均エネルギーが上昇、再崩壊とともに急激に消滅するという特徴があることを発見して、地球上のニュートリノ検出器でブラックホールを発見することができることを新たに提案した。

The solution of gravitational collapse supernova explosions is a long-standing problem in cosmology, and the evolution of massive stars is a very important problem. The process of supernova explosion and birth of neutral star has not been completely determined. The purpose of this study is to clarify the effects of the latest nuclear technology on the calculation of transport fluid and the adjustment of gravity collapse factors. At the same time, the central part of the formation of the original neutral star, the nature of the exploration of the problem We have studied the equation of state for high temperature and high density matter in the relativistic nuclear many-body theory, the influence of supernova explosion on the equation of state, and the system. The initial conditions for the formation of massive stars include initial collapse, gravitational collapse, shock wave generation, formation of high-density objects, and nuclear degradation. The number of successful cases was determined by the number of cases. The evolution of heat in high-density celestial bodies in the first second of its existence. In addition, the mass of the new star is heavy, the iron is large, and the explosion occurs. In the case of the new star, the number of stars is small. The process of forming the star is clear. The shock wave after the fall of the excited matter recedes and the mass of the original neutral star increases rapidly. The maximum mass is the highest mass. The equation of state for a given time period depends on the initial decision. In this case, a large number of emissions, such as light, average production, rise, re-collapse, and rapid elimination of characteristics, appear on the earth, such as light, and new proposals.

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

An Approach toward the successful supernova explosion by physics of unstable nuclei

不稳定核物理学对超新星成功爆炸的探讨

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Nucl. Phys. A 758
影响因子：
0
作者：
S. Kawagoe;H. Suzuki;K. Sumiyoshi;H. Yamada;T. Kajino;P.K.Sahu;K.Sumiyoshi;K.Nakazato;A. Isshiki;T. Hirano;M. Isse;K. Sumiyoshi;K. Sumiyoshi
通讯作者：
K. Sumiyoshi

Postbounce evolution of core-collapse supernovae : Long-term effects of equation of state

核心塌陷超新星的弹跳后演化：状态方程的长期影响

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Astrophys. J. 629
影响因子：
0
作者：
S. Kawagoe;H. Suzuki;K. Sumiyoshi;H. Yamada;T. Kajino;P.K.Sahu;K.Sumiyoshi;K.Nakazato;A. Isshiki;T. Hirano;M. Isse;K. Sumiyoshi
通讯作者：
K. Sumiyoshi

Nuclear data for astrophysical nucleosynthesis : a Japanese + LANL activity

天体物理核合成的核数据：日本 LANL 活动

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of 4th International workshop on neutrino-nucleus interactions in the few-GeV region (Nulnt05) 769
影响因子：
0
作者：
S.Chiba et al.;K.Sumiyoshi
通讯作者：
K.Sumiyoshi

Gravitational collapse and neutrino emission of population III massive stars

III族大质量恒星的引力塌缩和中微子发射

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Astrophys. J. 645
影响因子：
0
作者：
A. Ohnishi;N. Kawamoto;K. Miura;K. Tsubakihara;H. Maekawa;K. Sumiyoshi;N.Kawamoto;C.J.Yoon;K.Tsubakihara;P. K. Sahu;K. Nakazato
通讯作者：
K. Nakazato

C.Ishizuka, A.Onishi, K.Sumiyoshi: "Liquid-gas phase transition of supernova matter and its relation to nucleosynthesis"Nuclear Physics. A723. 517-543 (2003)

C.Ishizuka、A.Onishi、K.Sumiyoshi：“超新星物质的液-气相变及其与核合成的关系”核物理。