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

基本信息

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

项目摘要

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。

今年，我们促进了对伽玛射线突发（GRB）中超层次射流和蠕动材料之间碰撞过程的研究。 GRB是由Lorentz系数超过100的喷气机的能量耗散驱动的，以驱动立即的伽马辐射和余波辐射在较大的波长范围内。众所周知，在该研究主题中重点关注的长GRB（GRB）是由于大质量恒星的重力崩溃而发生的。正如最近的超新星可见光观察结果所暗示的那样，我们认为，即使是GRB父恒星的材料，也可能是在重力崩溃之前释放出来的，作为密集的外围材料，并进行了3D特殊的相对主义流体动力学模拟该过程的3D特殊相对论流体动力学模拟，在该过程中，GRB Jets与外围材料碰撞并防止了传播的材料。作为一种外围螺纹材料，我们假设具有质量和外边缘半径为自由参数的稳定星风的轮廓，并计算了具有不同参数的十个模型，以研究射流繁殖中外围螺旋材料对外围恒星物理特性的依赖性。结果，我们复制了碰撞过程，在该过程中，GRB射流相对于外围材料的质量和外半径，将其能量耗散，揭示了多少外围材料被加速并释放到星际空间中。结果，我们发现，通过喷气机的能量耗散释放的Quasirelatistivis射出器的质量和能量弱取决于外围材料的参数，其密度曲线可能类似于半径的功率函数，该功能函数是普遍指出的-5。我目前正在撰写一篇论文，总结了上述模拟结果和注意事项。此外，为了补充当前的模拟研究，我们还致力于与合作研究人员合作研究人员，京都大学的Maeda Keiichi教授以及Maeda教授的同行重新宣传，将由Maeda教授组成，将在Maeda的同行论文中发表，并将由Maeda教授发表。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
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

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

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