ガンマ線バースト付随超新星爆発の爆発モデリング

与伽马射线暴相关的超新星爆炸的爆炸模型

• 批准号: 17J07512
• 负责人: 早川 朝康
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 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 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07512/
• 关键词: supernova; failed supernova; black hole; accretion; ガンマ線バースト; ブラックホール降着円盤; 超新星爆発

本年度は、前年度に引き続いて超新星爆発に失敗して重力崩壊を起こす大質量星の理論的な研究を行ってきた。重力崩壊を起こした大質量星は中性子星を残して爆発をすると考えられているが、近年の理論計算では、中性子星を残さずにブラックホールとなるものが示唆されている。本研究では、重力崩壊時にブラックホールが形成された場合、どのような天文学的現象として観測され得るかを一次元輻射流体力学計算を用いて評価した。この計算では、重力崩壊を起こした際の急激な重力エネルギーの変化による、星の外層部分の放出を計算することができる。また独自に開発を行った計算手法により、中心のブラックホール付近からのX線放射も同時に計算することができる。その結果として、重力崩壊後、数ヶ月後から見え始めるが時間とともに減衰していく硬X線と、数年遅れて見え始める軟X線の放射両方がどの大質量星の重力崩壊からも普遍的に予期されることがわかった。これに伴った可視光での突発天体現象も本研究から示唆され、こちらは崩壊前の星の性質や、中心のブラックホールの活動によって大きく変わることがわかった。近年では、突発天体のサーベイ観測や多波長での観測も行われており、今回予測された現象が見つかれば、ブラックホール形成の瞬間を捉えることができ、近年多数発見されている恒星質量ブラックホールの形成を解明に大きく近づくことができる。これらの結果を持って、本年度は国内外での研究会での発表を行った。国内では日本天文学会秋季年会、国外では、ロシアで行われたサマースクールやドイツのガーヒンで行われた国際研究会で発表を行った。さらにこれらの結果は博士論文として提出をし、京都大学に受理された。国際査読論文雑誌、Astrophysical Journalにも投稿を行い、現在レフェリーレポートに対応中で、2020年内の受理を目処に修正を行っている。

This year, the theoretical research on the failure of supernova explosion and the initiation of gravitational collapse in the previous year has been carried out. A study on the gravitational collapse of a massive star and a neutral-sized star has been conducted in recent years. In this study, the phenomenon of gravity collapse is studied and evaluated by one-dimensional radiation fluid dynamics calculation. The calculation of gravity collapse, rapid gravity generation, and the calculation of the outer part of the star The X-ray radiation of the central part of the X-ray tube is calculated at the same time. As a result, after the gravitational collapse, after a few months, it will be seen that the hard X-rays will be attenuated, and after a few years, the soft X-rays will be emitted, and the gravitational collapse of a massive star will be universal. This paper studies the phenomenon of sudden celestial bodies accompanied by visible light. It shows that the nature of stars before the collapse of stars and the activities of stars before the collapse of stars are very important. In recent years, the phenomenon of sudden discovery of celestial bodies has been detected, and multi-wavelength detection has been carried out. Now, it is predicted that the phenomenon of sudden discovery of celestial bodies has been detected, and the instant of formation of stellar masses has been detected. In recent years, most of the phenomena of sudden discovery of celestial bodies have been detected. The results of this research are still in progress, and this year, the research meeting at home and abroad will be held. Japan Astronomical Society autumn annual meeting, foreign countries to open the table The result of the doctoral thesis was accepted by Kyoto University. International research paper journals, Astrophysical Journal are currently in the process of submission, and the acceptance in 2020 is currently being revised.

项目成果

A Collapsar Model with Disk Wind: Implications for Supernovae Associated with Gamma-Ray Bursts

• DOI: 10.3847/1538-4357/aaa76c
• 发表时间: 2018-01
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: T. Hayakawa;K. Maeda

X-ray emissions from a failed supernova and fallback heating effect

失败的超新星发射的 X 射线和回退加热效应

• 发表时间: 2019
• 作者: Hiroshi Kera;Yoshihiko Hasegawa;小林元樹，伊藤 萌，小島茂明，綱本良啓，満行知花，陶山佳久，大越和加，阿部博和，内記公明;Tomoyasu Hayakawa & Keiichi Maeda;Tomoyasu Hayakawa & Keiichi Maeda
• 通讯作者: Tomoyasu Hayakawa & Keiichi Maeda

Expected X-ray emission from a failed supernova and fallback heating effect

失败的超新星的预期 X 射线发射和回退加热效应

• 发表时间: 2019
• 作者: Hiroshi Kera;Yoshihiko Hasegawa;小林元樹，伊藤 萌，小島茂明，綱本良啓，満行知花，陶山佳久，大越和加，阿部博和，内記公明;Tomoyasu Hayakawa & Keiichi Maeda
• 通讯作者: Tomoyasu Hayakawa & Keiichi Maeda