Understanding the impacts of binary interactions on multi-messenger probes of core-collapse supernovae

近年、大質量星の爆発現象や連星コンパクト天体の合体の観測的情報が飛躍的に増している。本研究では、連星の種族合成法モデルを構築し、近年の超新星爆発や連星合体の観測を活かし、大質量星のマルチメッセンジャーシグナルにおける連星の効果の評価を目標としている。具体的には連星効果を考慮し、大質量星の重力崩壊時の性質・超新星背景ニュートリノ放射・天の川銀河系内の超新星ニュートリノ、などを定量的に予言する。本研究費により初年度は査読付き論文を６報出版した。具体的には主に以下の成果を得た：１。超新星背景ニュートリノ放射の理論予言に必要なinitial mass function（星の形成時の質量分布）および原始中性子星の冷却からのニュートリノ放射の効果を定量的に評価した。これまでの超新星背景ニュートリノ放射の理論予言ではinitial mass functionが普遍的で進化しないと仮定されていたが、新たな大規模サーベイ観測から示唆されるinitial mass functionの進化をモデル化し、超新星背景ニュートリノ放射を再評価した。また、原始中性子星の冷却からのニュートリノ放射においても、４つのモデルを取り入れて、超新星背景ニュートリノ放射の予言を行った。さらにガドリニウムを導入したスーパーカミオカンデでの検出可能性を議論した。２。初年度は大質量初代星の連星進化をとき、どのようなコンパクト連星になるかの計算を行った。また、現在生まれるような連星についてもIa型超新星の発生の謎をどのように重力波観測を用いて解き明かせるかを定量的に評価した。

近年、大質量星の爆発現象や連星コンパクト天体の合体の観測的情報が飛躍的に増している。本研究では、連星の種族合成法モデルを構築し、近年の超新星爆発や連星合体の観測を活かし、大質量星のマルチメッセンジャーシグナルにおける連星の効果の評価を目標としている。具体的には連星効果を考慮し、大質量星の重力崩壊時の性質・超新星背景ニュートリノ放射・天の川銀河系内の超新星ニュートリノ、などを定量的に予言する。本研究費により初年度は査読付き論文を６報出版した。具体的には主に以下の成果を得た：１。超新星背景ニュートリノ放射の理論予言に必要なinitial mass function（星の形成時の質量分布）および原始中性子星の冷却からのニュートリノ放射の効果を定量的に評価した。これまでの超新星背景ニュートリノ放射の理論予言ではinitial mass functionが普遍的で進化しないと仮定されていたが、新たな大規模サーベイ観測から示唆されるinitial mass functionの進化をモデル化し、超新星背景ニュートリノ放射を再評価した。また、原始中性子星の冷却からのニュートリノ放射においても、４つのモデルを取り入れて、超新星背景ニュートリノ放射の予言を行った。さらにガドリニウムを導入したスーパーカミオカンデでの検出可能性を議論した。２。初年度は大質量初代星の連星進化をとき、どのようなコンパクト連星になるかの計算を行った。また、現在生まれるような連星についてもIa型超新星の発生の謎をどのように重力波観測を用いて解き明かせるかを定量的に評価した。