Modeling electromagnetic wave signals from supernovae associated with gamma-ray burst

对来自与伽马射线爆发相关的超新星的电磁波信号进行建模

• 批准号: 22K03690
• 负责人: 鈴木 昭宏
• 金额: $ 2万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03690/
• 关键词: ガンマ線バースト; 超新星爆発; 相対論; 宇宙ジェット; 流体力学; 放射輸送; 輻射流体力学; 流体シミュレーション; 高エネルギー天体

本年度は、ガンマ線バースト(GRB)における超相対論的ジェットと星周物質との衝突過程の研究を推進した。GRBはローレンツ因子が100を超えるジェットのエネルギー散逸によって即時ガンマ線放射及び広い波長範囲に渡る残光放射が駆動される。また、本研究課題で着目する継続時間の長いGRB(long GRB)は大質量星の重力崩壊に伴って発生することが知られている。近年の超新星可視光観測から示唆されているように、GRB親星においても重力崩壊直前に放出された物質が濃い星周物質として親星周囲に存在している可能性を考え、GRBジェットが星周物質に衝突し伝搬が妨げられる過程の3次元特殊相対論的流体力学シミュレーションを行った。星周物質として、質量と外縁半径を自由パラメータとした定常恒星風のプロファイルを仮定し、パラメータの異なる10モデルを計算することで、ジェット伝搬における星周物質の物理的性質への依存性を調べた。その結果、星周物質の質量や外縁半径に対してGRBジェットがそのエネルギーを様々な度合いで散逸する衝突過程を再現し、結果としてどの程度の星周物質を加速し星間空間へ放出するのかを明らかにした。その結果、ジェットのエネルギー散逸によって放出される準相対論的エジェクタの質量やエネルギーは星周物質のパラメータに弱く依存するのみであり、その密度プロファイルは普遍的に-5を指数とする半径の冪関数に近いものとなる可能性を見出した。以上のシミュレーション結果と考察をまとめた論文を執筆中である。また、今回のシミュレーション研究と相補的な試みとして、共同研究者である京都大学の前田啓一教授とガンマ線バーストに付随する超新星の初期可視スペクトルの形成過程についても研究を進め、前田教授を筆頭著者とする査読論文が王立天文学会月報から出版予定である。

本年度，对突发性伽玛射线暴（GRB）超临界相对应的超临界恒星周物质爆炸过程进行了研究。GRB超临界氦氖激光因子子100超临界氦氖激光散逸率高，即氦氖激光发射和氚激光发射。本研究利用核聚变的原理，对核聚变中的核辐射源GRB（long GRB）进行了研究。年度超级新星可闪烁光示波器显示的是闪烁的磷光体，GRB闪烁星的磷光体重力粒子直接放出发光物质，发光的是闪烁星周物质，发光的是闪烁星周物质存在的磷光体可能性实验，GRB闪烁星周物质的发光过程是3次单元特殊相闪烁的流体力学实验。星周物質として、質量と外縁半径を自由パラメータとした定常恒星風のプロファイルを仮定し、パラメータの異なる10モデルを計算することで、ジェット伝搬における星周物質の物理的性質への依存性を調べた。太阳黑子，星周物超临界量外半径但由于缺乏足够的安全保障，必须采取紧急措施，确保安全，并采取适当的措施，以确保安全。以上のシミュレーション結果と考察をまとめた論文を執筆中である。また、今回のシミュレーション研究と相補的な試みとして、共同研究者である京都大学の前田啓一教授とガンマ線バーストに付随する超新星の初期可視スペクトルの形成過程についても研究を進め、前田教授を筆頭著者とする査読論文が王立天文学会月報から出版予定である。

项目成果

星周物質によるGRBジェットのmass-loadingと明るく短い可視光突発天体

星周物质和明亮短可见光爆发物体对GRB喷流的质量加载

• 发表时间: 2022
• 作者: Kei E. I. Tanaka;鈴木昭宏
• 通讯作者: 鈴木昭宏

Multi-dimensional radiation-hydrodynamics modelings of interaction-powered supernovae

相互作用驱动的超新星的多维辐射流体动力学模型

• 发表时间: 2023
• 作者: 宇野慎介;陳家偉;井上修平;河野孝太郎;大島泰;竹腰達哉;長沼桐葉;丹羽佑果;鈴木昭宏
• 通讯作者: 鈴木昭宏

電磁波観測とシミュレーションから読み解く超新星の物理

通过电磁波观测和模拟了解超新星的物理原理

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木昭宏

Multi-dimensional radiation-hydrodynamic simulations of luminous supernovae

发光超新星的多维辐射流体动力学模拟

• 发表时间: 2022
• 作者: Matsuno Tadafumi;Koppelman Helmer H.;Helmi Amina;Aoki Wako;Ishigaki Miho N.;Suda Takuma;Yuan Zhen;Hattori Kohei;鈴木昭宏
• 通讯作者: 鈴木昭宏

超新星をはじめとする 突発天体研究の広がり

扩大对包括超新星在内的突发天文物体的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木昭宏