超新星爆発モデルの精密化と超新星ニュートリノを用いたニュートリノ振動の解明

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1.断熱崩壊モデルの改良断熱崩壊というニュートリノ輸送を考慮しないモデルを用いることで、重力崩壊型超新星爆発のシミュレーションで星のコアから外層までの一貫した計算が可能となった。しかし、このモデルではニュートリノによるコアの冷却が考慮されていないため、原始中性子星の収縮に伴う密度変化が確認できなかった。そこでより現実的な爆発シミュレーションに近づけるため、断熱崩壊モデルにニュートリノ・リーケージスキームを組み込むことでニュートリノ輸送の代わりとし、星のコアから外層までの一貫したシミュレーションを行うコードを開発した。2.超新星ニュートリノの観測予測とニュートリノ振動上記の爆発モデルや磁場駆動型の非球対称爆発モデル等、爆発メカニズム異なる様々な爆発モデルにおける超新星ニュートリノのニュートリノ振動計算を行い、それらを元に地球上でそういった超新星ニュートリノを観測した場合の観測予測計算を行った。その結果、爆発モデルの違いや、未知のニュートリノ振動パラメータの違いによって、超新星ニュートリノの観測数や時間変動の仕方が大きく異なることが分かった。この違いは(高エネルギーニュートリノの数/低エネルギーニュートリノの数)といった比をとることでより顕著に現れる。従って、超新星ニュートリノの観測から、ニュートリノ振動パラメータの制限だけではなく、超新星爆発メカニズムについての示唆も得られることが分かった。