超新星元素合成と超新星起源プレソーラーグレインの重元素同位体比の再現

超新星核合成和超新星起源的太阳前颗粒中重元素同位素比率的再现

基本信息

批准号：
17740130
负责人：
吉田敬
金额：
$ 1.09万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan (2006)Tohoku University (2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

项目摘要

本研究は超新星混合モデルを用いて超新星起源プレソーラーグレインの同位体比を再現することを目的とする.最終的には重元素まで含めた元素同位体比を再現する超新星混合物の特徴を明らかにする.我々は3.3,4,6,8太陽質量のHe starモデル(13,15,20,25太陽質量の主系列星に対応)の超新星ejectaの元素組成分布をNi層,Si/S層,O/Si層,C/O層あるいはO/C層,He/C層,He/N層の7層に分割し,46個のSiC Xと低密度グラファイトという超新星起源グレインの同位体比を再現する混合組成を調べた.その結果,これらグレインについてC, N, ^<16>O/^<17>O, ^<16>O/^<18>O, Al, ^<29>Si/^<28>Si, ^<30>Si/^<28>Si, ^<44>Ti/^<48>Ti同位体比の中で最大6種類を再現する混合組成を得た.そして,超新星混合物にはHe/N, He/C層という外側の層だけでなく星の内側にあるNi層の寄与も重要であることが得られた.結果の詳細は現在Astrophysical Journalへ投稿中.重元素同位体比の再現については,重元素合成を追う核反応ネットワークが完成し,現在,4,8太陽質量He starモデルを用いて恒星進化時および超新星爆発時の元素合成過程を数値計算により求めている.そして,数値計算結果を他の研究グループの結果と比較,検討している.超新星元素合成に関して,超新星で生成される軽元素の生成量に対する超新星ニュートリノの依存性についても調べた.我々は超新星ニュートリノのニュートリノ振動を考慮して超新星における^7Liや^<11>Bという軽元素の生成量を調べた.その結果,順質量階層かつ混合角sin^22θ_<13>が0.002以上の場合にニュートリノ振動を考慮しない場合よりも^7Li/^<11>B比が大きくなることが得られた.これにより,将来超新星起源プレソーラーグレインで軽元素生成量比が測定されると,その値がニュートリノ振動パラメータに対する制限のひとつになる可能性があると考えられる.

这项研究旨在使用超新星混合模型再现超新星前晶粒的同位素比率。最终，我们将揭示超新星混合物的特征，这些混合物重现了包括重元素在内的元素同位素比。我们将超新星弹射体的元素组成分布分布在3.3、4、6、6、8太阳能（对应于13、15、20、25太阳能的主要串联星星）的HE星模型中：Ni，si/s，si/s，o/s，o/si，c/c/c/o或o/c，he/c，he/c，he/n层，并调查了IS/n层的构图，该均属于该混合物的概述。谷物，46 SIC X和低密度石墨。结果，对于这些谷物，C，n， ^<16> o/ ^<17> o，我们获得了一种混合物组合物，该组合物在 ^<16> o/ ^<18> O中最多可复制6种类型的同位素比，al，al，al， ^<29> si/ ^<28> si/ ^<28> si， ^30> si， ^30> si/ ^<30> si/ ^28> si si， ^<44> tiic <44> tiic ratios ractios。还发现，不仅He/N和He/C层的外层的贡献，而且恒星内的NI层对于超新星混合物也很重要。结果的详细信息目前已发布在天体物理杂志上。关于重元素同位素比的再现，已经完成了一个核反应网络以追求重元素的合成，目前使用恒星模型为4.8太阳能，在恒星进化和超新星爆炸过程中的元素合成过程是通过数值计算计算得出的。然后将数值计算结果与其他研究组的计算结果进行比较。关于超新星元素的合成，我们还研究了超新星中微子对超新星产生的光元素量的依赖性。我们通过考虑了超新星中微子的中微子振荡来研究超新星产生的光元素量。结果，我们发现^7li/^<11> b的比率大于当不考虑中微子振荡时的正向质量层次结构和混合角sin^22θ_<13>时，^7li/^<11> B的比率大。这使得如果在超新星起源的未来前置晶粒中测量光元素的生产比，则可能是中微子振荡参数的局限性之一。