連星大質量星の進化の終末期と爆発現象

双大质量恒星演化末期与爆炸现象

基本信息

批准号：
20H01904
负责人：
諏訪雄大
金额：
$ 11.07万
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 (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01904/
关键词：
連星超新星ガンマ線バースト超新星爆発

项目摘要

近年、大質量星やコンパクト天体の連星系に関する観測的情報が飛躍的に増している。本研究では、近年の連星の知見を活かし、超新星爆発およびガンマ線バーストの爆発機構に迫ることを目標としている。当該年度は主に以下の成果を得た。1. 大質量星の爆発に関する研究において、爆発物の一部が降り戻るフォールバック効果の定量的評価は重要なテーマの一つである。このフォールバックによって、爆発物に含まれる重元素量が変化し超新星の光度曲線に大きな影響を与えることが知られている。我々は、大質量星の近接連星による効果で外層を剥ぎ取られた超新星爆発について、長時間流体シミュレーションを行い、フォールバック効果の定量的な評価を行った。また、このフォールバックを考慮した元素合成計算や可視光の光度曲線計算も行った。2. 大質量星の爆発により中性子星が形成される際、爆発物の一部が降り戻るフォールバック効果によって、中性子星に加熱が起こることが知られている。我々は、先述したフォールバック効果の時間発展を解析することで、フォールバックによる中性子星の加熱効果を詳細に調べた。その結果、X線帯域の光度が高くなることが分かり、中性子星への降着に伴う熱エネルギーの放出量が増加することが示唆された。また、連星へのフォールバック降着の時間発展についても、広い時間領域をカバーする物理モデルを構築し、その時間変化を解析した。このモデルにより、降着物質が中性子星に到達するまでの時間や、降着量の時間変化などを詳細に調べた。

近年来，有关大质量恒星和致密天体双星系统的观测信息急剧增加。这项研究的目标是利用双星的最新知识来研究超新星爆炸和伽马射线暴的爆炸机制。主要在本财年取得了以下成果。 1、在大质量恒星爆炸研究中，定量评估某些爆炸物后退的后退效应是重要课题之一。众所周知，这种后退会改变爆炸物中所含重元素的含量，从而极大地影响超新星的光变曲线。我们对超新星爆炸进行了长期流体模拟，其中外层因大质量恒星的近距离双星效应而被剥离，并定量评估了后退效应。我们还进行了核合成计算和可见光光曲线计算，将这种后备考虑在内。 2. 当大质量恒星爆炸形成中子星时，众所周知，由于一些爆炸性物质回落的后退效应，中子星中会发生加热。通过分析上述回落效应的时间演化，我们详细研究了回落效应对中子星的加热效应。结果表明，X射线波段的光度增加，表明中子星吸积过程中释放的热能增加。我们还构建了一个涵盖广泛时域的物理模型，以分析双星后备吸积的时间演化。利用这个模型，他们详细研究了吸积物质到达中子星所需的时间以及吸积物质数量随时间的变化。