超新星の非球対称爆発に伴う元素合成―恒星進化モデルの不定性と爆発メカニズム―

与非球面对称超新星爆炸相关的核合成 - 恒星演化模型和爆炸机制的不确定性 -

基本信息

批准号：
08J00513
负责人：
西村信哉
金额：
$ 0.77万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan (2009)Kyushu University (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

<磁気駆動超新星爆発でのr過程元素合成>鉄よりも重い元素の合成過程の主要な起源の一つであるr過程元素合成について、強磁場の重力崩壊型超新星のモデルに基づいて定量的な研究を行った。強磁場超新星では、爆発がジェット上になり、超新星コアから中性子過剰な物質が大量に放出され、r過程が起こりうるモデルを発見することに成功し、r過程元素の第3ピークの元素までを生成することができた。今後の詳細な観測との比較等でより厳密なシナリオを提案することが期待できる。<コラプサーモデルにおける重元素合成と放射性物質の放出>コラプサーモデルは、ガンマ線バーストの中心エンジンとして期待されている。特殊相対論的MHDコラプサーモデルのシミュレーションの結果に基づいて、放出物質の生成を詳細に議論する。特に光学的観測との結びつきがNi56など放射性元素生成量を見積もった。その結果、コラプサーモデルでは、光学的には暗めの超新星(faint supernova)として観測されることが分かった。<超新星コアでのニュートリノ放出に関する元素組成の影響>大質量星の重力崩壊における中心コアについて、特に素過程としては最も重要なニュートリノ放出について、これまではごく簡単に扱われてきた、核密度付近の物質におけるNSE組成の影響を調べた。重力崩壊シミュレーションに適用できる形で、温度、密度、Ye等の物理量にたいするニュートリノ放出率のテーブルを作成し、実際に重力崩壊シミュレーションに適用した。ニュートリノに関する物理量が非常に滑らかになるなど、近似的な取り扱いとは全く異なる結果が得られた。

<磁驱动超新星爆炸中的R过程核合成> R过程核合成是比铁重的元素合成过程的主要起源之一，基于强磁力塌缩型超新星模型进行了定量分析领域进行了研究。在强磁场超新星中，爆炸形成射流，大量富中子物质从超新星核心喷出，我们成功地发现了可以发生r过程的模型，并且我们已经发现了这一点。到 r 过程元素的第三个峰值，我能够生成它。预计未来通过与详细观测的比较，将提出更准确的情景。 <塌缩体模型中的重元素合成和放射性物质释放> 塌缩体模型有望成为伽马射线暴的中心引擎。基于狭义相对论MHD塌陷模型的模拟结果，我们详细讨论了喷射材料的产生。特别是，与光学观测的结合使我们能够估算出Ni56等放射性元素的产量。结果发现，塌缩体模型将其观测为光学微弱的超新星。 <元素组成对超新星核心中微子发射的影响> 关于大质量恒星引力塌缩过程中的中心核心，特别是中微子发射，这是最重要的基本过程，到目前为止，已经在核心密度附近进行了非常简单的处理。研究了NSE成分对材料的影响。我们以可应用于引力塌缩模拟的形式，制作了温度、密度、Ye等物理量的中微子发射率表，并实际应用于引力塌缩模拟。我们得到的结果与近似处理得到的结果完全不同，比如与中微子相关的物理量变得极其平滑。