極超新星、ガンマ線バーストにおける磁気回転爆発、及び元素合成

超新星、伽马射线暴中的磁旋转爆炸和核合成

• 批准号: 09J07061
• 负责人: 黒田 仰生
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07061/
• 关键词: 重力崩壊型超新星; 重力波; CRMHD; MHD; GRMHD

極超新星爆発、及びガンマ線バーストにおける磁場と回転が及ぼす影響を調べる為に、数値計算コードの開発、またそれを使った大質量星の重力崩壊の数値計算を行った。数値コード開発においては、本質的に重要な役割を果たす強重力場を正しく記述する為に一般相対論の効果に着目した数値コードの開発、及び計算を行ってきた。その結果、我々の研究目的に特化した開発を行う事ができた。具体的には回転に伴う流体不安定性の役割を調べる為に3次元の一般相対論磁気流体コードを開発した。その際高解像度と計算時間短縮を図る為にAdaptive Mesh Refinement(AMR)を取り入れた事が我々のコードの特徴である。3次元でのAMR一般相対論磁気流体コードは世界でも我々を含め,2グループ程である。作成したコードを用いた実際の大質量星の重力崩壊計算においては、重力崩壊に伴い放出される重力波波形に関しての研究等を一般相対論計算により行った。この研究では、特に磁場の影響を調べる為に強磁場と、弱磁場モデルの比較を行った。その結果、重力崩壊直後の初期段階においての磁場の重力波への顕著な影響は確認できなかった。これは、3次元計算により大規模な非軸対称性が発達し、磁気駆動型アウトフロー形成が妨げられた結果、重力波波形における磁場の影響が小さくなったと考えられる。しかし、その非軸対称性の特異な信号は放出された重力波波形中に見られた。非軸対称性を作る回転不安定性の中でも特にSpiral Standing Accretion Shock Instabilityが発達した事で、重力波のピーク振動数が時間と供に低振動数帯へと移行する事がわかった。このような現象は過去には報告されていないので、今後の重力波観測の際の有用な指標となると考えている。

A supernova explosion 発 and び ガ ン マ line バ ー ス ト に お け る magnetic と back planning が and ぼ す influence を adjustable べ る に, the numerical calculation コ ー ド の 発, ま た そ れ を make っ た massive star の gravity collapse 壊 の line the numerical calculation を っ た. The numerical コ ー ド open 発 に お い て は important な "を cut fruit, essence of に た す strong gravitational field is を し く account す る for に general theory of seaborne の unseen fruit に a mesh し た the numerical コ ー ド の 発, line, calculation of び を っ て き た. Youdaoplaceholder0 そ results, my 々 <e:1> research purpose に specialization た development を activities う がで た た. Specific に は back planning に with う fluid labile の "を cutting adjustable べ る に 3 dimensional の general theory of seaborne magnetic 気 fluid コ ー ド を open 発 し た. そ の interstate high resolution と computing time shortening を 図 る for に the Adaptive Mesh Refinement (AMR) を take り れ た が I 々 の コ ー ド の, 徴 で あ る. Three dimensional で の AMR magnetic 気 fluid general theory of seaborne コ ー ド は world で も I 々 を contain め, 2 グ ル ー プ cheng で あ る. Make し た コ ー ド を with い た be interstate の massive star の gravity collapse 壊 computing に お い て は, gravity collapse 壊 に with い release さ れ る gravity wave shape に masato し て の research を general theory calculation に seaborne よ り line っ た. こ の research で は, trevor の に magnetic field influence を べ と る for に strong magnetic field, the weak magnetic field モ デ ル の is line を っ た. そ の results, gravity collapse 壊 straight after early の Duan Jie に お い て の の gravity wave magnetic field へ の 顕 な affect the は confirm で き な か っ た. こ れ は, three dimensional calculation に よ り large-scale な non axis said seaborne が 発 し, magnetic 気 駆 moving type ア ウ ト フ ロ ー form が hinder げ ら れ た results, gravity wave form に お け る magnetic field affects の が small さ く な っ た と exam え ら れ る. The <s:1> に, そ, <s:1> non-axial symmetric <s:1> specific な signals そ emit された gravitational waveforms に see られた. Non axis said seaborne を る times planning unrest in の で も, に Spiral Standing Accretion Shock Instability が 発 da し で た, gravitational wave の ピ ー ク vibration number と が time for に low vibration 帯 へ と transitional す る matter が わ か っ た. こ の よ う な phenomenon は past に は report さ れ て い な い の で, future の gravity wave 観 の interstate の useful indicator な と な る と exam え て い る.

项目成果

大質量星重力崩壊における一般相対論磁気流体計算

大质量恒星引力塌缩中的广义相对论磁流体动力学计算

• 发表时间: 2010
• 作者: Fouque;P.;他;黒田仰生
• 通讯作者: 黒田仰生

3次元磁気流体計算による15太陽質量星の重力崩壊

使用 3D 磁流体动力学计算计算 15 个太阳质量恒星的引力塌缩

• 发表时间: 2010
• 作者: Abdo;A.A>;et al.;黒田仰生
• 通讯作者: 黒田仰生

Three-dimensional Magnetohydrodynamical Simulations of Gravitational Collapse of a 15 M [sun] Star

15 M [太阳] 恒星引力塌缩的三维磁流体动力学模拟

• DOI: 10.1088/0067-0049/191/2/439
• 发表时间: 2010
• 期刊: The Astrophysical Journal Supplement Series
• 作者: 吉田敬;梅田秀之;T. Kuroda and H. Umeda
• 通讯作者: T. Kuroda and H. Umeda