直接シミュレーションによる超新星爆発メカニズムの解明

通过直接模拟阐明超新星爆炸机制

• 批准号: 17J04422
• 负责人: 原田 了
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J04422/
• 关键词: 超新星爆発; 数値シミュレーション; 数値相対論; ニュートリノ輸送; 核物質状態方程式; シミュレーション; 一般相対論

本研究は重力崩壊型超新星爆発のニュートリノ加熱メカニズムを調べるために、球座標一般相対論的ボルツマン輻射流体コードを開発し、超新星シミュレーションに応用することを目的としたものである。平成29年度においては重力パートを開発して真空でそれが正しく動くことを確認したほか、開発中の一般相対論的コードが将来生み出す結果と比較するために、現行の特殊相対論的ボルツマン輻射流体コードでのシミュレーションを行った。本年度ではまず昨年度に行った回転する親星の超新星シミュレーションを詳細に解析した。その結果、超新星におけるニュートリノの運動量分布は中心から放射された成分と近傍から放射された成分の２つが存在することを見出し、これによって従来のニュートリノ輸送近似法の精度が制限されることを見出した。これらの結果は論文誌に投稿、多くの研究会等で発表したほか、博士論文の一部にもなっている。それに加えて、再度計画を一部変更し、核物質状態方程式が異なる２つの超新星シミュレーションの結果を解析・比較するということも本年度には行った。核物質状態方程式は一般相対論的重力とともに原子中性子星の構造を決定し、放射されるニュートリノの性質に影響するため、現行のニュートン重力のシミュレーションを行っておいて、将来的に一般相対論的シミュレーションと比較することは相対論的強重力の効果を調べる上で重要となるからである。この解析により、超新星ダイナミクスとニュートリノ放射は核物質状態方程式に強く影響を受けることを見出した。加えて、この解析により状態方程式の扱いにバグが混入していたことが判明した。このバグを取り除くことにより、将来的な一般相対論的シミュレーションの信頼性を担保できるようになった。当初計画していた一般相対論的コードの完成までは至らなかったが、その開発・応用のために必要な準備を本課題で着実に整えられたと言える。

In this paper, we study the thermal properties of gravitational collapse type supernovae, and the thermal properties of supernovae. In 2009, the gravity field was opened, and the vacuum field was confirmed. In 2009, the general phase theory was opened, and the results of the future generation were compared. In 2009, the special phase theory was opened, and the radiation field was confirmed. This year's annual review of the company's performance will be detailed. The results show that the motion distribution of supernovae has two components: central emission component and near-emission component. The accuracy of the transport approximation method is limited. The results of this study can be published for paper submissions, many research conferences, etc., or for a doctoral thesis. The equation of state of nuclear matter is different from that of the supernova. The equation of state of nuclear matter is important for determining the structure and properties of atomic stars in general phase theory, and for adjusting the effects of gravity in general phase theory The equation of state of radioactive substances is strongly influenced by the existence of supernovae. The equation of state is solved by adding the solution to the equation of state. This is the first time that we've had a chance to talk to each other. In the beginning, the author planned to complete the research on the development and application of the project.

项目成果

The Rotating Core-Collapse Supernova Simulation with Full Boltzmann Neutrino Transport

具有完整玻尔兹曼中微子输运的旋转核心塌缩超新星模拟

• 发表时间: 2017
• 作者: Harada;A.;Iwakami;W.;Okawa;H.;Yamada;S.;Nagakura;H.;Sumiyoshi;K.;Matsufuru;H.;Imakura;A.
• 通讯作者: A.

ボルツマン輻射輸送による超新星シミュレーションの核物質状態方程式依存性

使用玻尔兹曼辐射输运进行超新星模拟中核物质状态方程的依赖性

• 发表时间: 2019
• 作者: N. Kawamura;S. Makimura;S. Matoba;A. Yabuuchi et al.;A. Harada;大谷将士;原田了
• 通讯作者: 原田了

Simulations of Core-collapse Supernovae in Spatial Axisymmetry with Full Boltzmann Neutrino Transport

• DOI: 10.3847/1538-4357/aaac29
• 发表时间: 2017-02
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: H. Nagakura;W. Iwakami;S. Furusawa;Hirotada Okawa;A. Harada;K. Sumiyoshi;S. Yamada;H. Matsufuru;A. Imakura

The Rotating Core-Collapse Supernova Dynamics and Neutrino Distributions by Full Boltzmann Neutrino Transport

完全玻尔兹曼中微子输运的旋转核心塌缩超新星动力学和中微子分布

• 发表时间: 2018
• 作者: Hamaguchi Koichi;Ibe Masahiro;Moroi Takeo;大谷将士;原田了
• 通讯作者: 原田了

The Neutrino Distributions in the Rotating Core-Collapse Superanova

旋转核心塌陷超新星中的中微子分布

• 发表时间: 2018
• 作者: A. Harada;S. Yamada;W. Iwakami;H. Okawa;H. Nagakura;K. Sumiyoshi;S. Furusawa;H. Matsufuru;H.
• 通讯作者: H.