連星中性子星合体からの電磁波放射で探る重元素の起源

利用双中子星合并产生的电磁辐射探索重元素的起源

• 批准号: 22KJ0317
• 负责人: 土本 菜々恵
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0317/
• 关键词: 連星中性子星合体; キロノバ; rプロセス

中性子星合体からの電磁波放射 (キロノバ) のスペクトルに現れる吸収特徴を調べるにあたり、これには実験室分光に基づいた正確な原子データを用いる必要があるが、このようなデータは特に赤外線域にほとんど存在していなかった。そのため、実験室分光で知られている遷移波長と理論的な原子構造計算による遷移確率を組み合わせる新しい手法を開発し、重元素の束縛遷移の新しい原子データリストを構築した。これを用いてキロノバの輻射輸送シミュレーションを行い、合体後数日における詳細なキロノバのスペクトルを計算した。その結果、赤外線でランタン (原子番号57) とセリウム (原子番号58) が吸収特徴を作ることを明らかにし、2017年に観測されたキロノバのスペクトルにおける赤外線の吸収特徴をこれらの元素で説明できることを示した。以上の結果を論文にまとめ、The Astrophysical Journalに発表したほか、所属機関からプレスリリースを行った。また、理論計算による束縛遷移の遷移確率は不定性があり、実験的に精査する必要がある。そこで同じセリウムの赤外線域の吸収線が見られる恒星の高分解能スペクトルを用い、遷移確率の推定に着手している。

在检查中子恒星合并电磁辐射谱（Kironova）中出现的吸收特征时，有必要根据实验室光谱使用准确的原子数据，但是在红外区域很少存在此类数据。因此，开发了一种新方法，该方法将实验室光谱中已知的过渡波长与基于理论原子结构计算的过渡概率结合在一起，并构建了重量元素的结合过渡的新原子数据列表。这用于模拟基洛诺瓦斯的辐射运输，并在组合组合结合后几天计算详细的基洛诺瓦谱。结果表明，灯笼（原子数字57）和铜矿（原子数58）在红外射线中产生吸收特征，这表明这些元素可以解释2017年在Kironova谱中观察到的红外吸收特征。上述结果是在天文学杂志中汇编成一份纸张的，并使其发行了一份，并逐渐发行了一份，并逐渐发行了。此外，基于理论计算的结合过渡的过渡概率是不确定的，需要实验检查。因此，我们开始使用恒星的高分辨率光谱估算过渡概率，其中可以看到红外葡萄范围内的吸收线。

项目成果

キロノバの赤外線スペクトルにおけるランタノイドの特徴

千新星红外光谱中镧系元素的特征

• 发表时间: 2022
• 作者: 土本菜々恵;田中雅臣;加藤太治;川口恭平;仏坂健太;和南城伸也
• 通讯作者: 和南城伸也

中性子星合体の可視赤外線スペクトルで探るr-process元素合成の痕跡

通过中子星合并的可见光和红外光谱探索R过程核合成的痕迹

• 发表时间: 2022
• 作者: 土本菜々恵;田中雅臣;加藤太治;川口恭平;仏坂健太;和南城伸也;土本菜々恵;土本菜々恵
• 通讯作者: 土本菜々恵

Signatures of rare-earth elements in spectra of neutron star mergers

中子星合并光谱中稀土元素的特征

• 发表时间: 2022
• 作者: 土本菜々恵;田中雅臣;加藤太治;川口恭平;仏坂健太;和南城伸也;土本菜々恵;土本菜々恵;土本菜々恵;土本菜々恵
• 通讯作者: 土本菜々恵

Signatures of heavy elements in near-infrared spectra of kilonova

千新星近红外光谱中重元素的特征

• 发表时间: 2022
• 作者: Domoto Nanae;Tanaka Masaomi;Kato Daiji;Kawaguchi Kyohei;Hotokezaka Kenta;Wanajo Shinya;Nanae Domoto;Nanae Domoto;Nanae Domoto
• 通讯作者: Nanae Domoto

Signatures of r-process Elements in Kilonova Spectra

• DOI: 10.3847/1538-4357/abf358
• 发表时间: 2020-06
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: N. Domoto;Masaomi Tanaka;S. Wanajo;K. Kawaguchi